JPH03283353A - 小形密閉容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ溶接や電子ビーム溶接などの高エネル
ギ密度の熱源によって溶接してなる小形密閉容器に関す
るものである。

従来の技術 従来、レーザ溶接や電子ビーム溶接などの高エネルギ密
度の熱源によって溶接してなる小形密閉容器は、近隣へ
の熱影響が非常に小さいという特徴を有するため、電子
部品など小形の密封容器で多く採用されている。

例えば、電池容器では、特開昭５９−１５４７４６号公
報のように、小形密閉容器は、溶接しろとなるフランジ
部を有する容器本体と、それに密着できるように成形さ
れた蓋を用いているのが一般的である。

しかし、容器をプレスで絞り加工をしたとき、絞り加工
部には残留応力が生じる。これは非常る大きいもので、
熱処理をした程度では除去しきれるものではなく、溶接
位置が絞り加工部に近接していると、フランジ部を溶接
した際に、絞り加工部への熱影響により、残留応力が解
放され、容器のそりの発生することがある。

また、容器にとっては、フランジ部はデッドスペースで
しかなく、この部分はできるだけ小さい方がよいという
要求が当然のごとくある。

そのためには、溶接部は絞り加工部と非常に近接するこ
とになり、本来、微細であるはずの熱影響が無視できな
くなるという問題があった。

発明が解決しようとする課題 本発明は、密閉容器において、溶接の際の熱影響を無視
できる程度の最小限に抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
絞り加工部から容器又は蓋の板厚の５倍以上離れた位置
に、レーザ光や電子ビームなどの熱源を当てて溶接する
ことを特徴とするものである。

作用 本発明は上記の特徴を有することにより、小形密閉容器
において、絞り加工部への熱影響を、十分に無視できる
程度に抑制する溶接を可能とし、さらに、設計段階で予
測可能とするものである。

実施例 本発明の一実施例を説明する。

第１図に本発明の小形密閉容器の代表断面を示す。絞り
加工により成形された容器１と、平板で成形された蓋２
を重ねて密着させ、重層方向からレーザ光を照射して、
溶接した密閉容器である。

容器、蓋ともに厚みは０．２＋ａｍのステンレス鋼板（
ＳＵＳ３０４）で、容器は外形寸法が２０　Ｘ　３０ｍ
ｍ、深さ０．６ｍｍの絞り加工をされ、外周に１　ｍｒ
ｎ幅のフランジ部を有する。蓋は外形寸法が２０×３０
ｍｍである。

まず、溶接部が、１柵幅のフランジ部の中央になるよう
にレーザ光を照射して溶接した。結果は、レーザ光出力
３０Ｗ程度で溶接できたが、最大０．３ｍｍ程度のそり
が発生するという問題が生じた。

原因は、絞り加工部の残留応力が、溶接時の熱によって
解放されたことによる。この残留応力は、甚だ大きいも
ので、焼鈍処理をしたが、はとんど効果がない。

レーザ溶接などの熱影響は微細である古いねれているに
もかかわらず、小形容器で、かつ、絞り加工部に近いと
ころを溶接する場合、目視でもわかるくらいに熱影響が
表面化することがある。

原因が残留応力の解放であるから、残留応力のある位置
に熱が届かないようにすればよいのだから、照射位置を
絞り加工部から遠ざければよい。その距離を調べるため
、照射位置を変えて試験した。第２図は、その結果の、
照射位置とそり量の関係を示す。同図より、照射位置が
絞り加工部から容器又は蓋の板厚の５倍以上離れていれ
ば、そりがでないことがわかった。

残留応力の存在する箇所から、それを解放する力のある
熱源を遠ざけると、熱影響がでないというのは当然であ
る。しかし、前述のように、フランジ部分は短い方がよ
い。このような相反する要求を、容器の設計段階で知る
ことができれば、最適設計が容易にできるようになる。

ここで、容器及び蓋の板厚に注目する。板厚が小さいと
蓋と容器を溶融させるのに必要な熱量が小さくてすみ、
出力が抑えられるため、熱影響は生じにくい。半面、自
身の剛性が少なく、熱影響が表面化しやすい。逆に、板
厚が厚いと大きな出力が必要で、熱影響が生じやすい半
面自身の剛性がある。

このような、考察をもとに、板厚と熱影響の関係を調べ
た。第１表は、板厚が０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４
ｍｍの場合に付いて、０．２ｍｍの場合と同じように、
熱影響が無視できるようになる照射位置を調べた結果で
ある。そして、板厚が０．３ｍｍ以下の場合、絞り加工
部からの距離が、容器板厚の５倍以上の位置に照射した
時、熱影響が無視できるほどに十分小さいことがわかっ
た。

板厚が０　、３　ｍｍ以上の、容器や蓋は、小形容器に
は十分すぎるが、もし用いるとすれば、しぼり加工時の
薄肉化なども関係してくるため、もう少し複雑になるが
、第１表に示すように板厚の５倍の距離ではそりの発生
は抑制できなかった。

第 ■ 表 設計段階で熱影響を予測する手段として、この板厚の５
倍という値は、非常に有効になる。

発明の効果 上述したように本発明によれば、小形密閉容器における
、熱影響が皆無である溶接が可能となり、それを設計す
る時点で最適設計ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は小形密閉容器断面図、第１図（０）はそ
の溶接部拡大断面図、第２図はレーザ光の照射位置の距
離と熱影響の関係を示す試験結果特性図である。 ■は容器、２は蓋、３は溶接部ｔ；ゴ二八へ板厚、Ｂは
照射位置の距離 照射位置の距離／狙厚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚み０．３ｍｍ以下のステンレス鋼板よりなる、絞り加
   工によって成形された、フランジ部を有する容器に、容
   器と密着できるように成形された、厚みが容器と同等又
   はほぼ同等の、ステンレス鋼板にりなる蓋を重ね、容器
   のフランジ部と蓋を、レーザ溶接、電子ビーム溶接など
   の高エネルギ密度の熱源を重層方向と同じ方向から当て
   ることにより、溶接してなる小形密閉容器において、溶
   接位置が、絞り加工部から、少なくとも容器又は蓋の板
   厚の５倍であることを特徴とする小形密閉容器。