JP4639958B2

JP4639958B2 - 蓄電池用電槽の溶着装置

Info

Publication number: JP4639958B2
Application number: JP2005152675A
Authority: JP
Inventors: 泰宏手賀; 幸雄飯田
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-05-25
Also published as: JP2006331795A

Description

本発明は、合成樹脂製の蓄電池用電槽本体と蓋とを溶着する溶着装置に関するものである。

鉛蓄電池等の蓄電池は、上端が開口した合成樹脂製の電槽本体と、該電槽本体の開口部を閉じる蓋とからなる電槽を備えていて、この電槽内に極板群などの電池の構成要素を収容している。電槽本体に蓋を取り付ける際には、電槽本体の開口端面及び蓋の開口端面を溶着面として、加熱された熱板に電槽本体の溶着面と蓋の溶着面とを接触させることにより電槽本体の溶着面及び蓋の溶着面を溶融させた後、蓋の溶着面を電槽本体の溶着面に接触させて加圧することにより、両者を溶着するようにしている。

図７は従来の溶着装置の構成を概略的に示したもので、同図において１は合成樹脂からなる電槽本体、２は電槽本体１の開口部を閉じる蓋、４は電槽本体１を載せて保持する電槽保持台、５は蓋２を保持する蓋保持部材、６は熱板である。

図示の電槽本体１は４つの側壁部１ａを有する直方体状に形成されていて、その内部は隔壁１ｂにより複数のセル室１ｃに仕切られており、４つの側壁部１ａの上端面及び隔壁１ｂの上端面（電槽本体の開口端面）が、電槽本体１の溶着面（蓋が溶着される面）１ｅとなっている。

蓋２は、電槽本体を構成する合成樹脂と同じ樹脂により、４つの外壁２ｄを有する浅い箱形に形成されていて、その外壁２ｄの内側には、電槽本体１の４つの側壁部１ａにそれぞれ対応する４つの内壁２ａが形成されている。内壁２ａの内側の空間は、電槽本体１の隔壁１ｂ，１ｂ，…に対応する隔壁２ｂ，２ｂ，…により、電槽本体１内のセル室１ｃ，１ｃ，…のそれぞれの上部空間を形成する空所２ｃ，２ｃ，…に仕切られており、内壁２ａ及び隔壁２ｂの端面（蓋の開口端面）が蓋２の溶着面２ｅとなっている。側壁１ａと内壁２ａの相応する部分と隔壁１ｂ及び２ｂの相応する部分とが（蓋２の溶着面２ｅ及び電槽本体１の溶着面１ｅの相応する部分が）溶着されることにより図１０に示されたような電槽３が構成される。

電槽保持台４は、電槽本体１を載せて保持する台で、蓋を溶着しようとする電槽本体１を被加工電槽本体として、その溶着面を上方に向けた状態で保持する。

蓋保持部材５は、蓋２の上面が当接される水平面状の蓋保持面５ａを有する板状の部材からなっている。蓋保持部材５には被加工蓋２を吸着保持する真空吸着装置（図示せず。）が設けられていて、被加工電槽本体に溶着される蓋２を被加工蓋として、その溶着面２ｅを下方に向けた状態で、かつ溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに整合させた状態で保持する。

蓋保持部材５は、図示しない機構により、被加工蓋２が被加工電槽本体１から上方に所定距離離れた状態になる第１の位置（図７に示された位置）と、被加工蓋２の溶着面２ｅが被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させられて電槽本体側に加圧された状態になる第２の位置（図１０に示された位置）との間を変位させられる。

熱板６は、被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅを加熱して溶融させる板で、図示しない加熱装置により、被加工蓋２及び被加工電槽本体１の溶着面を溶融させるのに適した温度まで加熱される。熱板６は、被加工蓋２の溶着面２ｅに均一に接触する上面６ａと、被加工電槽本体１の溶着面１ｅに均一に接触する下面６ｂとを有していて、蓋保持部材５と電槽保持台４との間で上面６ａ及び下面６ｂがそれぞれ被加工蓋２の溶着面２ｅ及び被加工電槽本体１の溶着面１ｅに対向した状態になる加熱位置（図７に示された位置）と、被加工蓋２と被加工電槽本体１との間から退避した状態になる退避位置（図示せず。）との間を移動可能に設けられる。

図示の例では、熱板６が、垂直方向に伸びる軸７を回動中心として水平面上で回動し得るように、かつ少なくとも加熱位置にあるときに軸７に沿って上下方向に変位し得るように支持されていて、軸７に嵌装されたバネ８により上方に付勢されている。

図示の溶着装置により被加工電槽本体１に被加工蓋２を溶着する際には、電槽保持台４の上に被加工電槽本体１を所定の位置決め手段により位置決めした状態で載せることにより、被加工電槽本体１を、その溶着面１ｅを上方に向けた状態で保持する。

また、蓋保持部材５に被加工蓋２を保持させて、その溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅと整合させた状態にする。この状態で図７に示すように、必要な温度まで加熱されている熱板６を加熱位置に位置させる。次いで、図８に示すように蓋保持部材５を下方に変位させて、先ず被加工蓋２の溶着面２ｅを熱板６の上面６ａに接触させて該溶着面２ｅを溶融させ、更に図９に示すように蓋保持部材５を下方に変位させることにより、熱板６の下面６ｂを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させて該溶着面１ｅを溶融させる。

その後、被加工蓋２を保持した蓋保持部材５を上方に変位させて図７の状態に戻し、熱板６を回動させて退避位置に退避させる。この状態で、蓋保持部材５を下方に変位させて、図１０に示すように被加工蓋２の溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに所定の接触圧力を以て接触させ、被加工蓋２を被加工電槽本体１に溶着する。この種の溶着装置は、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されている。
特開昭５８−２１８７５２号公報特開昭６２−１２３６４９号公報

図７ないし図１０に示された溶着装置においては、蓋保持部材５に保持された被加工蓋２の溶着面２ｅを熱板６に接触させる際の蓋保持部材５の変位量及び熱板６を電槽保持台４に保持された被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる際の熱板６の変位量を規制する手段が設けられていなかったため、（ａ）被加工蓋２の溶着面を熱板６に接触させて加熱溶融させる際の被加工蓋２の熱板６に対する接触圧力が不足して被加工蓋の溶着面の溶融量が不足する、（ｂ）被加工蓋２の熱板６に対する接触圧力が過大になって被加工蓋の溶着面の溶融量が過剰になる、（ｃ）熱板６を被加工電槽本体１の溶着面に接触させる際の熱板６の被加工電槽本体１の溶着面に対する接触圧力が不足して被加工電槽本体の溶着面の溶融量が不足する、（ｄ）熱板６の被加工電槽本体１の溶着面に対する接触圧力が過大になって、被加工電槽本体の溶着面の溶融量が過剰になる、（ｅ）溶融した被加工蓋２の溶着面を被加工電槽本体１の溶着面に接触させる際の接触圧力が不足する、（ｆ）溶融した被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際の接触圧力が過大になる、（ｇ）被加工蓋を被加工電槽本体に接触させる際に被加工蓋が被加工電槽本体に対して傾く、等のトラブルが生じて、電槽本体と蓋との溶着部に溶着不良の箇所が生じたり、蓋が傾いた状態で取り付けられたりするおそれがあった。

本発明の目的は、上記のような問題が生じるのを防いで、蓋と電槽本体との溶着部に不良箇所が生じたり、蓋が傾いた状態で取り付けられたりするおそれを無くして高品質の電槽を得ることができるようにした蓄電池用電槽の溶着装置を提供することにある。

本発明は、開口部に蓋を溶着する溶着面が形成されて内部に極板群が挿入された合成樹脂製の電槽本体を被加工電槽本体として該被加工電槽本体をその溶着面を上方に向けて保持する電槽保持台と、被加工電槽本体の上方に配置されて被加工電槽本体の溶着面に溶着される溶着面を有する合成樹脂製の蓋を被加工蓋としてその溶着面を下方に向けて保持する蓋保持部材と、被加工蓋の溶着面に接触する上面と被加工電槽本体の溶着面に接触する下面とを有して蓋保持部材と電槽保持台との間で上面及び下面がそれぞれ被加工蓋の溶着面及び被加工電槽本体の溶着面に対向した状態になる加熱位置と被加工蓋と被加工電槽本体との間から退避した状態になる退避位置との間を移動可能な熱板とを備えて、被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を加熱位置にある熱板の上面及び下面に接触させて被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を溶融させた後、熱板を退避位置に変位させて、蓋保持部材と電槽保持台とを互いに接近する方向に相対的に変位させることにより、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させて両者を溶着するように構成された蓄電池用電槽の溶着装置を対象とする。

本発明においては、蓋保持部材に後端部が固定されていて、被加工蓋の溶着面を熱板の上面に接触させる際に熱板に先端部が当接して熱板と蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、電槽保持台に後端部が固定されていて、熱板の下面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に熱板に先端部が当接して熱板と電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材とが設けられ、蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に第１及び第２の位置決め部材の先端部同士が連結されるように第１及び第２の位置決め部材が構成されている。本発明においてはまた、相互に連結された第１及び第２の位置決め部材により第３の位置決め部材が構成されて、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に第３の位置決め部材が蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力が設定された範囲に保たれるように構成されている。

上記のように、第１の位置決め部材を設けると、被加工蓋の溶着面を熱板に接触させる際に蓋保持部材と熱板との間の距離を常に一定にすることができる。従って、被加工蓋の溶着面を熱板に接触させて加熱溶融させる際に熱板の被加工蓋に対する接触圧力を常にほぼ一定として、被加工蓋の溶着面の溶融量をほぼ一定とすることができる。

また上記のような第２の位置決め部材を設けると、熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に熱板と電槽保持台との間の距離を常に一定にすることができるため、熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させて被加工電槽本体の溶着面を加熱溶融させる際の熱板の接触圧力を常にほぼ一定として、被加工電槽本体の溶着面の溶融量をほぼ一定とすることができる。

更に、上記のような第３の位置決め部材を設けると、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に、被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力を常に設定された範囲に収めることができる。

従って、本発明によれば、溶着欠陥を生じたり、蓋が傾いた状態で取り付けられるといった問題を生じさせることなく、蓋と電槽本体との溶着を安定に行なわせて、高品質の電槽を得ることができる。

本発明の他の態様では、蓋保持部材または熱板に後端部が固定されていて、被加工蓋の溶着面を熱板の上面に接触させる際に熱板または蓋保持部材に先端部が当接して熱板と蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、電槽保持台または熱板に後端部が固定されていて、熱板の下面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に熱板または電槽保持台に先端部が当接して熱板と電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材と、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して、蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つ第３の位置決め部材とが設けられ、蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に、第１の位置決め部材と第２の位置決め部材とが互いに当接することがないように、第１の位置決め部材と第２の位置決め部材とが互いに位置をずらして設けられる。この場合、第３の位置決め部材は、蓋保持部材及び電槽保持台にそれぞれ固定されて蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に互いに当接する柱状の部材からなっていて、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に第３の位置決め部材が蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力が設定された範囲に保たれる。

本発明の好ましい態様では、熱板が、少なくとも加熱位置にあるときに上下動が可能になるように支持されていて、熱板を加熱位置に位置させた状態で蓋保持部材を下方に変位させた際に被加工蓋の溶着面が熱板に接触した後、蓋保持部材が熱板と共に下方に変位して熱板が被加工電槽本体の溶着面に接触し、熱板を退避位置に変位させた状態で蓋保持部材を下方に変位させた際に被加工蓋の溶着面が被加工電槽本体の溶着面に接触するように溶着装置が構成される。

この場合には、蓋保持部材に後端部が固定されて、被加工蓋の溶着面が熱板の上面に接触する際に先端部が熱板に当接することにより熱板と蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、電槽保持台に後端部が固定されていて、熱板の下面が被加工電槽本体の溶着面に接触する際に先端部が熱板に当接して熱板と電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材とが設けられ、蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に第１及び第２の位置決め部材の先端部同士が連結されるように第１及び第２の位置決め部材が構成される。そして、相互に連結された第１及び第２の位置決め部材により第３の位置決め部材が構成され、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に第３の位置決め部材が蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力を設定された範囲に保つように構成される。

上記のように構成すると、蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を熱板に接触させる際に第１の位置決め部材により熱板と蓋保持部材との間の距離が設定された第１の距離に保たれるため、被加工蓋の溶着面を熱板に接触させて加熱溶融させる際に熱板の被加工蓋に対する接触圧力を常にほぼ一定として、被加工蓋の溶着面の溶融量（溶融される部分の深さ）をほぼ一定とすることができる。

また上記のように構成すると、蓋保持部材と熱板とを共に下方に変位させて熱板を電槽本体の溶着面に接触させる際に、第２の位置決め部材により熱板と電槽保持台との間の距離が設定された第２の距離に保たれるため、熱板の下面を被加工電槽本体の溶着面に接触させて加熱溶融させる際に熱板と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力をほぼ一定として、被加工電槽本体の溶着面の溶融量（溶融される部分の深さ）を一定にすることができる。

更に、上記のように、第１の位置決め部材の先端部と、第２の位置決め部材の先端部とが相互に連結される構造にして、連結された第１及び第２の位置決め部材により、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力を設定された範囲に保つ第３の位置決め部材が構成されるようにしておくと、被加工蓋と熱板との間の位置決めと、熱板と被加工電槽本体との間の位置決めと、被加工蓋と電槽本体との間の位置決めとを、簡単な位置決め部材を設けるだけで行なうことができるため、装置の構造を特に複雑にすることなく、被加工蓋と被加工電槽本体との溶着を安定に行なわせて、高品質の電槽を得ることができる。

上記第１の位置決め部材は、その先端部が熱板に当接したときに熱板の上面を被加工蓋の溶着面の未溶融時の高さよりも僅かに高い位置に位置決めするように設けるのが好ましい。また第２の位置決め部材は、その先端部が熱板に当接したときに該熱板の下面を被加工電槽本体の溶着面の未溶融時の高さより僅かに低い位置に位置決めするように設けるのが好ましい。このように第１の位置決め部材及び第２の位置決め部材を設けておくと、被加工蓋の溶着面及び被加工電槽本体の溶着面の溶融を確実に行なわせることができる。

以上のように、本発明によれば、被加工蓋の溶着面を熱板の上面に接触させる際に蓋保持部材と熱板との間に介在して熱板と蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、熱板の下面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に熱板と電槽保持台との間に介在して熱板と電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材と、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して、蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つ第３の位置決め部材とを設けたので、第１の位置決め部材により被加工蓋の溶着面を熱板に接触させる際の蓋保持部材と熱板との間の距離を一定に保持して被加工蓋の溶着面を熱板に接触させて加熱溶融させる際に熱板の被加工蓋に対する接触圧力を常にほぼ一定にすることができ、また第２の位置決め部材により熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際の熱板と電槽保持台との間の距離を一定にして、被加工電槽本体の溶着面を加熱溶融させる際の熱板の接触圧力を常にほぼ一定にすることができる。更に第３の位置決め部材により被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際の蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保って、被加工蓋の溶着面と被加工電槽本体の溶着面との接触圧力を常に設定された範囲に収めることができる。従って、本発明によれば、溶着欠陥を生じたり、蓋が傾いた状態で取り付けられるといった問題を生じさせることなく、蓋と電槽本体との溶着を安定に行なわせて、高品質の電槽を得ることができる。

以下図１ないし図６を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１ないし図５は本発明の実施形態に係わる溶着装置の異なる状態を示したもので、図１は熱板を退避させた状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図、図２は熱板を加熱位置に配置した状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図、図３は被加工蓋を保持した蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を熱板に接触させた状態を示した要部の断面図、図４は蓋保持部材を図３の状態よりも更に下方に変位させて熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態を示した要部の断面図、図５は熱板を退避させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態を示した要部の断面図である。図６は被加工電槽本体に被加工蓋が溶着されることにより得られた電槽の断面図である。

図１ないし図６において、１は電槽本体、２は電槽本体１とともに電槽３を構成する蓋、４は電槽保持台、５は蓋保持部材、６は熱板である。

各部を詳細に説明すると、電槽本体１は４つの側壁部１ａを有する直方体状に形成されていて、その内部は隔壁１ｂにより複数のセル室１ｃに仕切られている。図示の例では、電槽本体１の側壁の上端部寄りの外面に、該電槽本体を取り囲むように伸びる突出部１ｄが形成されている。電槽本体１内の各セル室１ｃには、陽極板と負極板とをセパレータを介して積層して構成した極板群（図示せず。）が挿入される。電槽本体１の４つの側壁部４ａの上端面及び隔壁１ｂの上端面（電槽本体の開口端面）は、同一の平面上に位置するように設けられていて、これらの端面が電槽本体１の溶着面（蓋が溶着される面）１ｅとなっている。

蓋２は、電槽本体１を構成する合成樹脂と同じ樹脂により、４つの外壁２ｄを有する浅い箱形に形成されていて、その外壁２ｄの内側には、電槽本体１の４つの側壁部１ａにそれぞれ対応する４つの内壁２ａが形成されている。内壁２ａの内側の空間は、電槽本体１の隔壁１ｂ，１ｂ，…にそれぞれ対応するように設けられた隔壁２ｂ，２ｂ，…により、電槽本体１内のセル室１ｃ，１ｃ，…のそれぞれの上部空間を形成する空所２ｃ，２ｃ，…に仕切られている。内壁２ａ及び隔壁２ｂの端面は同一平面上に位置するように設けられていて、これらの端面（蓋の開口端面）が蓋２の溶着面２ｅとなっている。側壁１ａと内壁２ａの相応する部分と隔壁１ｂ及び２ｂの相応する部分とが（蓋２の溶着面２ｅ及び電槽本体１の溶着面１ｅの相応する部分が）溶着されることにより図６に示されたような電槽３が構成される。

電槽保持台４は、電槽本体１を載せて保持するテーブル状の台で、蓋を溶着しようとする電槽本体１を被加工電槽本体として、その溶着面を上方に向けた状態で保持する。特に図示してないが、電槽保持台４の上面には、被加工電槽本体１の底部外縁に係合して該被加工電槽本体１を位置決めする位置決め部が設けられており、この位置決め部により、被加工電槽本体１が電槽保持台４に対して常に一定の位置関係を持って保持されるようになっている。

蓋保持部材５は、蓋２の上面が当接される水平面状の蓋保持面５ａを下面に有する矩形板状の部材からなっていて、被加工電槽本体１に溶着される蓋２を被加工蓋として、蓋保持面５ａに該被加工蓋の上面を当接させた状態で保持する。蓋保持部材５の蓋保持面５ａには、被加工蓋２の外縁に係合して被加工蓋２を位置決めする位置決め部が設けられており、この位置決め部により被加工蓋２が位置決めされることによって、被加工蓋２の溶着面２ｅが電槽保持台４上の被加工電槽本体１の溶着面１ｅと常に整合した状態に保持されるようになっている。蓋保持部材５は、蓋保持面５ａに開口した多数の吸引口を有していて、図示しない真空ポンプにより該吸引口を通して被加工蓋２の上面を吸引することにより、被加工蓋２が、その溶着面２ｅを下方に向けた状態で保持されるようになっている。

蓋保持部材５は、図示しない機構により、被加工蓋２が被加工電槽本体１から上方に所定距離離れた状態になる第１の位置（図１及び図２に示された位置）と、被加工蓋２の溶着面２ｅが被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させられて電槽本体側に加圧された状態になる第２の位置（図５に示された位置）との間を変位させられる。

熱板６は、被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅとを加熱して溶融させる板で、図示しない加熱装置により、被加工蓋２及び被加工電槽本体１の溶着面を溶融させるのに適した温度まで加熱される。熱板６は、被加工蓋２の溶着面２ｅに均一に接触する上面６ａと、被加工電槽本体１の溶着面１ｅに均一に接触する下面６ｂとを有していて、蓋保持部材５と電槽保持台４との間で上面６ａ及び下面６ｂがそれぞれ被加工蓋２の溶着面２ｅ及び被加工電槽本体１の溶着面１ｅに対向した状態になる加熱位置（図２に示された位置）と、被加工蓋２と被加工電槽本体１との間から退避した状態になる退避位置（図示せず。）との間を移動可能に設けられる。

図示の例では、熱板６が腕部６ｃを有していて、該腕部６ｃが垂直方向に伸びる軸７を回動中心として回動し得るように支持されている。図示の例では、熱板６がスプラインを介して軸７にスラスト可能に結合されていて、該熱板が軸７に沿って上下方向に一定距離変位し得るようになっている。熱板６は、軸７に嵌装されたバネ８により蓋保持部材５側に付勢されていて、加熱位置にあるときに、バネ８の付勢力により、第１の位置にある被加工蓋２及び電槽保持台４上に保持された被加工電槽本体１のいずれにも接触しない初期位置（図２に示された位置）に保持されるようになっている。軸７は図示しない駆動源に接続されていて、軸７を駆動して熱板６を回動させることにより、熱板６を図２に示した加熱位置と図示しない退避位置とに回動させることができるようになっている。

本発明においては、被加工蓋２の溶着面２ｅを熱板６の上面６ａに接触させる際に蓋保持部材５と熱板６との間に介在して熱板６と蓋保持部材５との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材１１と、熱板６の下面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に熱板６と電槽保持台４との間に介在して熱板６と電槽保持台４との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材１２と、被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して、蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つ第３の位置決め部材１３（図５参照）とが設けられる。

図示の第１の位置決め部材１１は、蓋保持部材５に後端部１１ａが固定された柱状の部材からなっていて、被加工蓋２の溶着面２ｅが熱板６の上面６ａに接触する際に該位置決め部材１１の先端部１１ｂが熱板６に当接することにより、熱板６と蓋保持部材５との間の距離が設定された第１の距離に保たれるようになっている。第１の位置決め部材１１は、少なくとも２つ設けて、熱板６の各部と蓋保持部材の各部との間の距離を均一に保つことができるように配置するのが好ましい。図示の例では、矩形状に形成された蓋保持部材５の四隅にそれぞれ同じ長さを有する第１の位置決め部材１１の後端部が固定されている。

各第１の位置決め部材１１の内部には各位置決め部材１１の先端に開口した中空部１１ｃが形成されている。この中空部は後記する第２の位置決め部材１２の先端を嵌合させることができるように設けられている。

第２の位置決め部材１２は、電槽保持台４に後端部が固定された柱状の部材からなっていて、熱板６の下面６ｂが被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触する際に該位置決め部材１２の先端部１２ｂが熱板６に当接することにより、熱板６と電槽保持台４との間の距離が設定された第２の距離に保たれるようになっている。

第２の位置決め部材１２は、第１の位置決め部材１１と同じ数だけ設けられていて、各第１の位置決め部材１１の下方に１つの第２の位置決め部材１２が配置されている。第１の位置決め部材１１と対応する第２の位置決め部材１２とはそれぞれの軸線を一致させた状態で設けられていて、各第２の位置決め部材１２の先端部１２ｂから一定の長さの部分が他の部分よりも小さい外径を有する小径部１２ｃとなっている。小径部１２ｃは、第１の位置決め部材１１の中空部に嵌合し得るように設けられていて、蓋保持部材５を下方に変位させて該蓋保持部材に保持された被加工蓋２の溶着面２ｅを電槽保持台４上に保持された被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる際に、各第２の位置決め部材１２の先端の小径部１２ｃが対応する第１の位置決め部材１１の中空部内に嵌合することにより、図５に示すように第１の位置決め部材１１と第２の位置決め部材１２とが相互に連結されるようになっている。

本実施形態では、相互に連結された第１及び第２の位置決め部材１１及び１２により、第３の位置決め部材１３が構成され、被加工蓋２の溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面に接触させる際に第３の位置決め部材１３が蓋保持部材５と電槽保持台４との間に介在して蓋保持部材５と電槽保持台４との間の距離を一定に保つことにより、被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅとの接触圧力を設定された範囲に保つようになっている。

本実施形態の溶着装置により被加工電槽本体１に被加工蓋２を溶着する際には、図１に示したように、電槽保持台４の上に被加工電槽本体１を位置決め部により位置決めした状態で載せることにより、被加工電槽本体１を、その溶着面１ｅを上方に向けた状態で保持する。また、蓋保持部材５に被加工蓋２を保持させて、その溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅと整合させた状態にする。

この状態で、退避位置で必要な温度まで加熱されている熱板６を回動させて、図２に示すように加熱位置に位置させる。次いで、図３に示すように蓋保持部材５を下方に変位させて、先ず被加工蓋２の溶着面２ｅを熱板６の上面６ａに接触させ、更に図４に示すように蓋保持部材５を被加工蓋２及び熱板６と共に下方に変位させることにより、熱板６の下面６ｂを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる。

蓋保持部材５を下方に変位させて被加工蓋２の溶着面２ｅを熱板６の上面６ａに接触させる際に第１の位置決め部材１１の先端部１１ｂが熱板６に当接して、蓋保持部材５と熱板６との間の距離を設定された大きさに保ち、熱板６の下面を被加工電槽本体１の溶着面に接触させる際に第２の位置決め部材１２の先端部１２ｂが熱板５に当接して熱板６と電槽保持部材４との間の距離を設定された大きさに保つ。従って、被加工蓋２の溶着面２ｅ及び被加工電槽本体１の溶着面１ｅは常にほぼ一定の接触圧力を以て熱板６の上面及び下面に接触させられる。この状態を所定の時間保持することにより被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅとを溶融させる。

被加工蓋２の溶着面２ｅの溶融を確実に行なわせるため、第１の位置決め部材１１は、その先端部１１ｂが熱板６に当接したときに熱板６の上面を被加工蓋２の溶着面２ｅの未溶融時の高さよりも僅かに高い位置に位置決めするように設けるのが好ましい。また被加工電槽本体１の溶着面１ｅの溶融を確実に行なわせるため、第２の位置決め部材１２は、その先端部が熱板６に当接したときに該熱板の下面を被加工電槽本体１の溶着面１ｅの未溶融時の高さより僅かに低い位置に位置決めするように設けるのが好ましい。

被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅとが適度に溶融したところで、被加工蓋２を保持した蓋保持部材５を上方に変位させて図２の状態に戻し、熱板６を回動させて退避位置に退避させることにより図１の状態に戻す。この状態で、蓋保持部材５を下方に変位させて、図５に示すように、被加工蓋２の溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる。被加工蓋２の溶着面２ｅが被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触する際には、第１の位置決め部材１１の中空部内に第２の位置決め部材１２の先端の小径部１２ｃが嵌合して両位置決め部材が連結されることにより第３の位置決め部材１３が構成され、この第３の位置決め部材１３により、蓋保持部材５と電槽保持台４との間の距離が設定された大きさに保たれる。従って、被加工蓋２の溶着面２ｅと被加工電槽本体１の溶着面１ｅとの接触圧力が常に設定された範囲に保たれるとともに、被加工蓋２の被加工電槽本体１に対する姿勢が正しく保持され、被加工蓋２が常に正しい姿勢で、かつ溶着欠陥を生じることなく、被加工電槽本体１に溶着されて図６に示したような電槽３が得られる。

上記の実施形態では、第１の位置決め部材１１を蓋保持部材５に取り付け、第２の位置決め部材１２を電槽保持台４に取り付けたが、第１の位置決め部材１１及び第２の位置決め部材１２の少なくとも一方を熱板６に取り付けるようにしてもよい。

上記の実施形態では、第１の位置決め部材１１に中空部を設け、第２の位置決め部材１２の先端部に小径部を設けて、両者を嵌合し得るようにしたが、第１の位置決め部材１１の先端部に小径部を形成し、第２の位置決め部材１２の内部に第１の位置決め部材の先端の小径部を嵌合させる中空部を形成して両者を連結し得るように構成してもよい。

上記の実施形態では、第１の位置決め部材１１と第２の位置決め部材１２とを対応させて設けて、蓋保持部材５を下方に変位させて被加工蓋２の溶着面２ｅを電槽保持台上の被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させた際に、第２の位置決め部材１１と第２の位置決め部材１２の先端部同士が相互に連結されて、連結された両位置決め部材により第３の位置決め部材１３が構成されるようにしたが、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、第３の位置決め部材を第１及び第２の位置決め部材１１及び１２とは別の部材により構成するようにしてもよい。

例えば、熱板６を退避させた後、蓋保持部材５を下方に変位させて被加工蓋２の溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる際に、第１の位置決め部材１１と第２の位置決め部材１２とが互いに当接することがないように、第１の位置決め部材１１と第２の位置決め部材１２とを互いに位置をずらして設けるとともに、蓋保持部材５を下方に変位させて被加工蓋２の溶着面２ｅを被加工電槽本体１の溶着面１ｅに接触させる際に互いに当接して第３の位置決め部材を構成する柱状の部材を蓋保持部材５及び電槽保持台４にそれぞれ取り付けるようにしてもよい。

上記の実施形態では、熱板を加熱位置と退避位置とに回動させるように構成したが、熱板は加熱位置と退避位置とに変位することができて、かつ少なくとも加熱位置にあるときに上下方向に変位し得るように設けられていればよく、熱板の支持構造は任意である。

上記の実施形態では、直方体状の電槽を構成する場合について説明したが、円筒状の単位電槽を複数個連結した構造の電槽本体に蓋を溶着する場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。

熱板を退避させた状態での本発明の実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。熱板を加熱位置に配置した状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。被加工蓋を保持した蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を熱板に接触させた状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。蓋保持部材を図３の状態よりも更に下方に変位させて熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。熱板を退避させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態での本実施形態の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。本実施形態の溶着装置を用いて被加工電槽本体に被加工蓋を溶着することにより得られた電槽の断面図である。熱板を加熱位置に位置させた状態での従来の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。被加工蓋を保持した蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を熱板に接触させた状態での従来の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。蓋保持部材を図８の状態よりも更に下方に変位させて熱板を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態での従来の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。熱板を退避させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させた状態での従来の溶着装置の構成を示した要部の断面図である。

１電槽本体
２蓋
３電槽
４電槽保持台
５蓋保持部材
６熱板
１１第１の位置決め部材
１２第２の位置決め部材
１３第３の位置決め部材

Claims

開口部に蓋を溶着する溶着面が形成されて内部に極板群が挿入された合成樹脂製の電槽本体を被加工電槽本体として該被加工電槽本体をその溶着面を上方に向けて保持する電槽保持台と、前記被加工電槽本体の上方に配置されて前記被加工電槽本体の溶着面に溶着される溶着面を有する合成樹脂製の蓋を被加工蓋としてその溶着面を下方に向けて保持する蓋保持部材と、前記被加工蓋の溶着面に接触する上面と前記被加工電槽本体の溶着面に接触する下面とを有して前記蓋保持部材と電槽保持台との間で上面及び下面がそれぞれ前記被加工蓋の溶着面及び前記被加工電槽本体の溶着面に対向した状態になる加熱位置と前記被加工蓋と被加工電槽本体との間から退避した状態になる退避位置との間を移動可能な熱板とを備えて、前記被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を加熱位置にある前記熱板の上面及び下面に接触させて前記被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を溶融させた後、前記熱板を前記退避位置に変位させて、前記蓋保持部材と電槽保持台とを互いに接近する方向に相対的に変位させることにより、前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させて両者を溶着するように構成された蓄電池用電槽の溶着装置において、
前記蓋保持部材に後端部が固定されていて、前記被加工蓋の溶着面を前記熱板の上面に接触させる際に前記熱板に先端部が当接して前記熱板と前記蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、
前記電槽保持台に後端部が固定されていて、前記熱板の下面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記熱板に先端部が当接して前記熱板と前記電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材とを具備し、
前記蓋保持部材を下方に変位させて前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記第１及び第２の位置決め部材の先端部同士が連結されるように前記第１及び第２の位置決め部材が構成され、
相互に連結された前記第１及び第２の位置決め部材により第３の位置決め部材が構成されて、前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記第３の位置決め部材が前記蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して前記蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、前記被加工蓋の溶着面と前記被加工電槽本体の溶着面との接触圧力が設定された範囲に保たれるように構成されていること、
を特徴とする蓄電池用電槽の溶着装置。
開口部に蓋を溶着する溶着面が形成されて内部に極板群が挿入された合成樹脂製の電槽本体を被加工電槽本体として該被加工電槽本体をその溶着面を上方に向けて保持する電槽保持台と、前記被加工電槽本体の上方に配置されて前記被加工電槽本体の溶着面に溶着される溶着面を有する合成樹脂製の蓋を被加工蓋としてその溶着面を下方に向けて保持する蓋保持部材と、前記被加工蓋の溶着面に接触する上面と前記被加工電槽本体の溶着面に接触する下面とを有して前記蓋保持部材と電槽保持台との間で上面及び下面がそれぞれ前記被加工蓋の溶着面及び前記被加工電槽本体の溶着面に対向した状態になる加熱位置と前記被加工蓋と被加工電槽本体との間から退避した状態になる退避位置との間を移動可能な熱板とを備えて、前記被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を加熱位置にある前記熱板の上面及び下面に接触させて前記被加工蓋及び被加工電槽本体のそれぞれの溶着面を溶融させた後、前記熱板を前記退避位置に変位させて、前記蓋保持部材と電槽保持台とを互いに接近する方向に相対的に変位させることにより、前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させて両者を溶着するように構成された蓄電池用電槽の溶着装置において、
前記蓋保持部材または熱板に後端部が固定されていて、前記被加工蓋の溶着面を前記熱板の上面に接触させる際に前記熱板または蓋保持部材に先端部が当接して前記熱板と前記蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、
前記電槽保持台または熱板に後端部が固定されていて、前記熱板の下面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記熱板または電槽保持台に先端部が当接して前記熱板と前記電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材と、
前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して、前記蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つ第３の位置決め部材とを具備し、
前記蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に、前記第１の位置決め部材と第２の位置決め部材とが互いに当接することがないように、前記第１の位置決め部材と第２の位置決め部材とが互いに位置をずらして設けられ、
前記第３の位置決め部材は、前記蓋保持部材及び電槽保持台にそれぞれ固定されて前記蓋保持部材を下方に変位させて被加工蓋の溶着面を被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に互いに当接する柱状の部材からなっていて、前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記第３の位置決め部材が前記蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して前記蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、前記被加工蓋の溶着面と前記被加工電槽本体の溶着面との接触圧力が設定された範囲に保たれるように構成されていること、
を特徴とする蓄電池用電槽の溶着装置。
開口部に蓋を溶着する溶着面が形成されて内部に極板群が挿入された合成樹脂製の電槽本体を被加工電槽本体として該被加工電槽本体をその溶着面を上方に向けて保持する電槽保持台と、前記被加工電槽本体の上方で上下動し得るように設けられて前記被加工電槽本体の溶着面に溶着される溶着面を有する合成樹脂製の蓋を被加工蓋としてその溶着面を下方に向けて保持する蓋保持部材と、前記被加工蓋の溶着面に接触する上面と前記被加工電槽本体の溶着面に接触する下面とを有して前記蓋保持部材と電槽保持台との間で上面及び下面がそれぞれ前記被加工蓋の溶着面及び前記被加工電槽本体の溶着面に対向した状態になる加熱位置と前記被加工蓋と被加工電槽本体との間から退避した状態になる退避位置との間を移動可能に設けられて、少なくとも前記加熱位置にあるときに上下動が可能になるように支持された熱板とを備え、前記熱板を加熱位置に位置させた状態で前記蓋保持部材を下方に変位させた際に前記被加工蓋の溶着面が前記熱板に接触した後、前記蓋保持部材が前記熱板と共に下方に変位して前記熱板が前記被加工電槽本体の溶着面に接触し、前記熱板を前記退避位置に変位させた状態で前記蓋保持部材を下方に変位させた際に前記被加工蓋の溶着面が前記被加工電槽本体の溶着面に接触するように構成された蓄電池用電槽の溶着装置において、
前記蓋保持部材に後端部が固定されていて、前記被加工蓋の溶着面が前記熱板の上面に接触する際に先端部が前記熱板に当接して前記熱板と前記蓋保持部材との間の距離を設定された第１の距離に保つ第１の位置決め部材と、
前記電槽保持台に後端部が固定されていて、前記熱板の下面が前記被加工電槽本体の溶着面に接触する際に先端部が前記熱板に当接して前記熱板と前記電槽保持台との間の距離を設定された第２の距離に保つ第２の位置決め部材とを具備し、
前記蓋保持部材を下方に変位させて前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記第１及び第２の位置決め部材の先端部同士が連結されるように前記第１及び第２の位置決め部材が構成され、
相互に連結された前記第１及び第２の位置決め部材により第３の位置決め部材が構成されて、前記被加工蓋の溶着面を前記被加工電槽本体の溶着面に接触させる際に前記第３の位置決め部材が前記蓋保持部材と電槽保持台との間に介在して前記蓋保持部材と電槽保持台との間の距離を一定に保つことにより、前記被加工蓋の溶着面と前記被加工電槽本体の溶着面との接触圧力を設定された範囲に保つように構成されていること、
を特徴とする蓄電池用電槽の溶着装置。
前記第１の位置決め部材は、その先端部が前記熱板に当接したときに前記熱板の上面を前記被加工蓋の溶着面の未溶融時の高さよりも高い位置に位置決めするように設けられ、前記第２の位置決め部材は、その先端部が前記熱板に当接したときに該熱板の下面を前記被加工電槽本体の溶着面の未溶融時の高さより低い位置に位置決めするように設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の蓄電池用電槽の溶着装置。