JP4344899B2 - Sealing method of electronic parts - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池またはコンデンサー等の電子部品において、有底状のケースの開口部に蓋体およびガスケットを挿入してカシメ固定する電子部品の封口方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電池またはコンデンサー等の電子部品の封口部のシールは、一般的にガスケットを介したカシメ方法により行なわれている。ガスケットの材質は、炭化水素系高分子材料が用いられ、樹脂ではポリプロピレンが、ゴムではブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、水素添加スチレン−ブタジエンゴム、水素添加スチレン−イソプレンゴム等の高飽和系ゴムや熱可塑性エラストマーが主に使われている。
【0003】
このうち先ず、樹脂製ガスケットでは、そのシール性を確保するために、カシメ時にカシメ力が残留するほど強くカシメる必要がある。しかし、あまり強くカシメし過ぎると、ガスケットに極端に薄い部分ができてガスケットが破損する虞があるために、厳密なカシメ度合いの管理が必要とされる。
【0004】
一方、ゴム製ガスケットにおいては、カシメ度合いの管理をそれほど厳密に行なわなくてもシール性を確保することが可能であるが、カシメによる変形が大きいために、やはりあまり強くカシメし過ぎると、ガスケットに極端に薄い部分ができてガスケットが破損し、シール性の低下となることがある。また、寸法が安定しない。したがって、これを防止するため、やはりカシメ度合いの管理が必要とされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、カシメ度合いの管理を比較的容易に行なうことができ、もってシールの信頼性を向上させることが可能な電子部品の封口方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1による電子部品の封口方法は、有底状のケースの開口部に蓋体およびガスケットを挿入してカシメ固定する電子部品の封口方法において、前記ケースの内部底面とカシメ部との間に挟まれてカシメ量を一定量に制限する高剛性の過カシメ防止用部品を前記蓋体およびガスケットとともに挿入してカシメ工程を行なうことを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明の請求項2による電子部品の封口方法は、上記した請求項1の電子部品の封口方法において、過カシメ防止用部品を蓋体およびガスケットとともにケースの開口部に挿入したときに前記過カシメ防止用部品とケースの内部底面との間に、前記過カシメ防止用部品のカシメ時のストローク量を制限する間隙を設定し、前記間隙の大きさaと支え面側ガスケットの初期厚さH1 との寸法関係および前記間隙の大きさaと押え面側ガスケットの初期厚さH2 との寸法関係を、a/H1 およびa/H2 がそれぞれ0.1〜0.6となるように設定することを特徴とするものである。
【0008】
上記構成を備えた本発明の請求項1による電子部品の封口方法のように、ケースの周縁部をカシメるのに先立って、ケースの内部底面とカシメ部との間に挟まれてカシメ量を一定量までに制限する高剛性の過カシメ防止用部品を蓋体およびガスケットとともに挿入してからカシメ工程を行なうようにすると、過カシメ防止用部品が一種のスペーサー機能を発揮するために、カシメ量を事前の設定どおりに制限することが可能となる。制限の具体的内容は、請求項2に記載したように、過カシメ防止用部品を蓋体およびガスケットとともにケースの開口部に挿入したときに過カシメ防止用部品とケースの内部底面との間に、過カシメ防止用部品のカシメ時のストローク量を制限する間隙を設定し、この間隙の大きさaと支え面側ガスケットの初期厚さH1 との寸法関係およびこの間隙の大きさaと押え面側ガスケットの初期厚さH2 との寸法関係を、a/H1 およびa/H2 がそれぞれ0.1〜0.6となるように設定するのが好適である。
【0009】
尚、本発明の電子部品の封口方法はこれを換言すると、有底ケースの開放端から電子部品の素子部を挿入し、ガスケットを介して蓋体を被せ、有底ケースの開放端をカシメによってシールする封口方法であって、ガスケットを蓋体に嵌め込み、有底ケースの開放端から挿入し、ガスケット底部を支える面に設置し、ガスケットの支え面にカシメのストローク範囲を限定する隙間が空くような寸法の高剛性の過カシメ防止用部品をケースとガスケットの間に挿入したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0011】
図1は、当該実施例に係る電子部品の封口方法によって製作される、または製作された電子部品1の要部断面を示しており、同図(A)がカシメ前の状態、同図(B)がカシメ後の状態を示している。この電子部品1は、上記したようにボタン電池等の電池またはコンデンサーであって、以下のように構成されている。
【0012】
すなわち、同図(B)に示すように先ず、一方が開口した有底状のケース2が設けられており、このケース2の内部に電子部品1の素子部(図示せず)が挿入されており、ケース2の開口部が蓋体3によって閉塞されている。ケース2は所謂正極缶であり、蓋体3は所謂負極缶または封口板である。ケース2に対する蓋体3の固定は、ケース2の周縁部2bをカシメによって内側に折り曲げることにより行なわれており、このカシメ部であるケース2の周縁部2bと蓋体3の周縁部3bとの間に樹脂製またはゴム製のガスケット4が装着されており、更にケース2の周縁部2bとガスケット4との間に高剛材製の過カシメ防止用部品5が装着されている。
【0013】
同図(A)に示すように、カシメ前の状態において、ケース2は、円板状の平面部(底面部とも称する)2aと、この円板状の平面部2aの周縁から垂直に立ち上げられた筒状の周縁部(側面部とも称する)2bとを一体に有しており、同図(B)に示すように、上方からカシメ荷重が加えられると周縁部2bの先端部(カシメ部とも称する)2cが全周に亙って内側に折り曲げられ、過カシメ防止用部品5をスライドさせ、ガスケット4を圧縮し、蓋体3を押さえ込んで固定する。
【0014】
蓋体3は、円板状の平面部(上面部とも称する、図示せず)と、この円板状の平面部の周縁に一体成形された環状の斜面部3aと、この斜面部3aの周縁に一体成形された断面U字形を呈する環状の周縁部(被カシメ部とも称する)3bとを一体に有しており、断面略U字形を呈する周縁部3bにおいてケース2にカシメ固定される。
【0015】
また、ガスケット4は、蓋体3の周縁部3bとケース2の平面部2aとの間に上下に挾まれる環状の部分(ガスケット支え部または支え面側ガスケットとも称する)4aと、蓋体3の周縁部3bとケース2の周縁部2bとの間に過カシメ防止用部品5とともに左右に挾まれる環状の部分4bと、蓋体3の周縁部3bとケース2のカシメ部2cとの間に過カシメ防止用部品5とともに上下に挾まれる環状の部分(押え面側ガスケットとも称する)4cとを一体に有して、断面コ字形に成形されている。
【0016】
また、過カシメ防止用部品5は、ガスケット4とケース2の周縁部2bとの間に左右に挾まれる筒状の部分5aと、同図(B)に示したように、カシメ後にガスケット4とケース2のカシメ部2cとの間に上下に挾まれる環状の部分5bとを一体に有して、断面L字形の環状体として成形されている。筒状部分5aの下端部は、ケース2における平面部2aと周縁部2bとの境のアール(丸み)に応じて、断面円弧形に形成されている。
【0017】
また、この過カシメ防止用部品5は、金属材料または繊維補強高分子材料等の高剛性材料によって成形されている。金属材料にあっては、電解液または高誘電率液体に対して耐性の良い材料あるいは電極として用いる材料あるいはケース2の金属材と同一種類のものが好ましく、高分子材料にあっては、フェノール樹脂またはポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、シンジオタクチックポリスチレン、フッ素樹脂、芳香族ポリアミド、サーモトロピック液晶高分子系樹脂、ポリエーテルイミド等のエンジニアリングプラスチックスが好ましい。
【0018】
また、同図(A)に示したように、カシメ前の状態において、この過カシメ防止用部品5を蓋体3およびガスケット4とともにケース2の開口部に挿入したときに、この過カシメ防止用部品5とケース2の平面部2a(内部底面)との間にこの過カシメ防止用部品5のカシメ時のストローク量を制限する間隙6が設定されており、この間隙6の大きさaとガスケット4の支え面側ガスケット4aのカシメ前における初期厚さH1 との寸法関係が、
a/H1 =0.1〜0.6・・・(1)式
を充足し、かつこの間隙6の大きさaとガスケット4の押え面側ガスケット4cのカシメ前における初期厚さH2 との寸法関係が、
a/H2 =0.1〜0.6・・・(2)式
を充足するように設定されている。
【0019】
上記構成の電子部品1を製作するに際しては、同図(A)に示したように先ずケース2の開口部から内部に電子部品1の素子部を挿入し、次いで、ガスケット4を蓋体3に嵌め込んで両者をケース2の開口部から内部に挿入し、同時にまたは引き続き、過カシメ防止用部品5をケース2の開口部から内部に挿入し、次いで、上方からカシメ荷重を加えてケース2の周縁部2bを折り曲げて、同図(B)に示したように、各部品をカシメ固定する。このカシメは、過カシメ防止用部品5がケース2のカシメ部2cに押されて下方にスライドし、ケース2の平面部2aに到達した時点で一律に停止せしめられ、よってこの方法によれば、カシメ量を一定量に制限することが可能である。したがって、強くカシメし過ぎてガスケット4が破損するのを未然に防止することができ、シールの信頼性を向上させることができる。
【0020】
尚、上記(1)式および(2)式は、以下の試験の結果から得たものである。
【0021】
すなわち、図1(A)および(B)に示したように、ガスケット4全体の高さをH、支え面側ガスケット4aの高さ(初期厚さ)をH1 、カシメ後の支え面側ガスケット4aの高さ(厚さ)をH1'、押え面側ガスケット4cの高さ(初期厚さ)をH2 、カシメ後の押え面側ガスケット4cの高さ(厚さ)をH2'、上記間隙6の大きさをaとし、ガスケット4の材質をブチルゴム架橋物(JIS硬度75)とし、H1 のつぶし率を
(H1 −H1')/H1 ・・・(3)式
から求め、H2 のつぶし率を
(H2 −H2')/H2 ・・・(4)式
から求めて、図2の表図に示すように各寸法を設定してシール性の良否判定(ガスケットの割れ発生判定)を行なったところ(シール性 良:○、可:△、不可(NG):×)、H1 /H2 =0.75〜1.5の場合、a/H1 =0.13でシール性が可であり、a/H1 =0.8で割れが発生した。したがって、この試験結果から上記(1)式および(2)式のとおりとしたもので、これによりガスケット4のつぶし量を適量に保つことができる。尚、シール性の試験結果を全て良の範囲に収めるには、
a/H1 =0.3〜0.6・・・(5)式
a/H2 =0.3〜0.6・・・(6)式
とするのが一層好適である。
【0022】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【0023】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項1または2による電子部品の封口方法によれば、過カシメ防止用部品が発揮するスペーサー機能によってカシメ量を事前の設定どおりに制限することが可能となる。したがって、本方法によれば強くカシメし過ぎてガスケットが破損するのを未然に防止することができ、これによりシールの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電子部品の封口方法の工程説明図であって、(A)はカシメ前の状態を示す説明図、(B)はカシメ後の状態を示す説明図
【図2】カシメ後のつぶし率とシール性の結果を示す表図
【符号の説明】
1 電子部品
2 ケース
2a 平面部
2b,3b 周縁部
2c カシメ部
3 蓋体
3a 斜面部
4 ガスケット
4a 支え面側ガスケット
4b,5b 環状部分
4c 押え面側ガスケット
5 過カシメ防止用部品
5a 筒状部分
6 間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for sealing an electronic component such as a battery or a capacitor in which a lid and a gasket are inserted into an opening of a bottomed case and fixed by caulking.
[0002]
[Prior art]
Sealing of a sealing portion of an electronic component such as a battery or a capacitor is generally performed by a caulking method using a gasket. The material of the gasket is a hydrocarbon polymer material. Polypropylene is used for the resin, and butyl rubber, ethylene propylene rubber, hydrogenated styrene-butadiene rubber, hydrogenated styrene-isoprene rubber, etc. are used for the rubber. Elastomers are mainly used.
[0003]
Of these, first, in order to ensure the sealing performance of the resin gasket, it is necessary to crimp the resin gasket so strongly that the crimping force remains during crimping. However, if the crimping is too strong, there is a risk that the gasket will be extremely thin and the gasket may be damaged.
[0004]
On the other hand, in rubber gaskets, it is possible to ensure sealing performance without the need to manage the degree of caulking so closely, but due to the large deformation caused by caulking, if the caulking is too strong, An extremely thin part may be formed and the gasket may be damaged, resulting in a decrease in sealing performance. Also, the dimensions are not stable. Therefore, in order to prevent this, it is still necessary to manage the degree of crimping.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an electronic component sealing method capable of relatively easily managing the degree of caulking and thus improving the reliability of the seal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the electronic component sealing method according to
[0007]
The electronic component sealing method according to
[0008]
As in the electronic component sealing method according to
[0009]
In other words, the sealing method of the electronic component of the present invention, in other words, inserts the element part of the electronic component from the open end of the bottomed case, covers the lid through the gasket, and crimps the open end of the bottomed case by caulking. It is a sealing method that seals, inserts the gasket into the lid, inserts it from the open end of the bottomed case, installs it on the surface that supports the bottom of the gasket, so that there is a gap on the support surface of the gasket that limits the stroke range of crimping A high-rigidity over-caulking prevention part with various dimensions is inserted between the case and the gasket.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a cross section of the main part of an
[0012]
That is, as shown in FIG. 2B, first, a bottomed
[0013]
As shown in FIG. 2A, in the state before crimping, the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Further, the over-caulking
[0017]
The
[0018]
Further, as shown in FIG. 5A, when this
a / H 1 = 0.1 to 0.6 (1) is satisfied, and the size a of the gap 6 and the initial thickness H 2 of the holding
It is set so as to satisfy the a / H 2 = 0.1~0.6 ··· ( 2) expression.
[0019]
When manufacturing the
[0020]
The above formulas (1) and (2) are obtained from the results of the following tests.
[0021]
That is, as shown in FIGS. 1A and 1B, the overall height of the
a / H 1 = 0.3 to 0.6 (5) Formula a / H 2 = 0.3 to 0.6 (6) is more preferable.
[0022]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0023]
That is, according to the electronic component sealing method according to
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are process explanatory views of a method for sealing an electronic component according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is an explanatory view showing a state before caulking, and FIG. 1B is an explanatory view showing a state after caulking; Fig. 2 Table showing the crushing rate and sealing results after crimping
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ケース(2)の内部底面とカシメ部(2c)との間に挟まれてカシメ量を一定量に制限する高剛性の過カシメ防止用部品(5)を前記蓋体(3)およびガスケット(4)とともに挿入してカシメ工程を行なうことを特徴とする電子部品の封口方法。In the sealing method of the electronic component (1) in which the lid (3) and the gasket (4) are inserted into the opening of the bottomed case (2) and fixed by caulking,
A highly rigid over-caulking prevention part (5) which is sandwiched between the inner bottom surface of the case (2) and the caulking part (2c) and restricts the caulking amount to a certain amount is attached to the lid (3) and the gasket ( 4) A method for sealing an electronic component, which is performed together with a caulking process.
過カシメ防止用部品(5)を蓋体(3)およびガスケット(4)とともにケース(2)の開口部に挿入したときに前記過カシメ防止用部品(5)とケース(2)の内部底面との間に、前記過カシメ防止用部品(5)のカシメ時のストローク量を制限する間隙(6)を設定し、
前記間隙(6)の大きさaと支え面側ガスケット(4a)の初期厚さH1 との寸法関係および前記間隙(6)の大きさaと押え面側ガスケット(4c)の初期厚さH2 との寸法関係を、a/H1 およびa/H2 がそれぞれ0.1〜0.6となるように設定することを特徴とする電子部品の封口方法。In the electronic component sealing method according to claim 1,
When the over-caulking prevention part (5) is inserted into the opening of the case (2) together with the lid (3) and the gasket (4), the over-caulking prevention part (5) and the inner bottom surface of the case (2) In the meantime, a gap (6) for limiting the stroke amount during caulking of the over-caulking prevention part (5) is set,
The initial thickness H of the gap size a and the pressing surface gasket (4c) of the dimensional relationship and the gap between the initial thickness H 1 of the (6) the size of a and bearing surface gasket (4a) (6) 2 is set such that a / H 1 and a / H 2 are 0.1 to 0.6, respectively.
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