JPH08332584A - レーザー溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー溶接を行なう際に、被溶接部材の溶
接位置を直接押圧して、その溶接位置における被溶接部
材と基体との密着性を確保することのできるレーザー溶
接方法を提供することを目的とする。 【構成】 被溶接部材（２）を基体（３）に密着させた
状態で、前記被溶接部材にレーザー光（Ｌ）を照射する
ことにより、被溶接部材と基体とを溶接するようにした
レーザー溶接方法であって、前記被溶接部材を、レーザ
ー透過性に優れかつ耐熱性に優れた押圧部材（７）によ
って押圧して基体へ密着させた後に、前記被溶接部材
の、前記押圧部材によって押圧された部分に、この押圧
部材を通してレーザー光を照射することにより、被溶接
部材と基体との溶接を行なうことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー溶接方法に係
わり、特に、剛性の低い被溶接部材の溶接に用いて好適
なレーザー溶接方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザー光を用いて溶接を行な
う場合には、その溶接強度を確保し、あるいは、均一化
するために、レーザー光の照射時に、被溶接部材の溶接
部位を基体に対して密着させておく必要があり、その一
例として、従来では、図４〜図８に示す方法が採られて
いる。

【０００３】この従来方法は、電池の製造工程の途中に
おいて、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、電池
本体１の上部開口から突出させられているリード端子２
と、前記電池本体１の開口部を覆うようにして装着され
る封口体３との溶接に適用されたもので、前記リード端
子２は薄肉の金属片であり、前記封口体３は同じく金属
によってカップ状に形成されており、前記リード端子２
の先端部を前記封口体３の中心部に密着させた状態に保
持し、前記リード端子２にレーザー光を照射することに
より、これらのリード端子２と封口体３とを、図４の
（ｂ）に符号Ｗで示すようにスポット状に溶接するよう
にしたものである。

【０００４】さらに、この溶接方法について詳述すれ
ば、まず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記封口体
３を固定治具４に形成された第１の保持孔４ａ内に装着
した後に、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、前記固定治
具４の、前記第１の保持孔４ａと直交して形成された第
２の保持孔４ｂに、前記電池本体１を装着し、この電池
本体１の開口部から突出させられているリード端子２
を、前記封口体３の端面に対向させ、ついで、図６
（ａ）（ｂ）に示すように、前記固定治具４の前記第１
の保持孔４ａの近傍に押圧部材５を取り付け、この押圧
部材５により、前記リード端子２を前記封口体３の端面
に密着させた状態に保持し、その後に、図７に示すよう
に、前記リード端子２と封口体３との密着部分に、前記
リード端子２側からレーザー光Ｌを照射することによっ
て両者を溶接するようにしたものである。

【０００５】一方、前記押圧部材５はばね材によって形
成されて、前記リード端子２を封口体３へ弾性的に密着
させるようになっているとともに、図８に示すように、
前記リード端子２を押圧する部分に、二股状の押圧片６
を形成する切り欠き５ａが形成され、前記一対の押圧片
６によってリード端子２を押圧した状態において、前記
切り欠き５ａから前記リード端子２が露出させられるよ
うになっており、この切り欠き５ａから露出させられて
いるリード端子２へ向けてレーザー光Ｌの照射が行なわ
れるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のレーザー溶接方法においては、つぎのような改善
すべき問題点が残されている。

【０００７】すなわち、従来においては、被溶接部材で
あるリード端子２を、押圧部材５に設けられた一対の押
圧片６によって押圧することにより、基体としての封口
体３へ密着させ、また、これらの両押圧片６間に形成さ
れている切り欠き５ａによって、リード端子２へのレー
ザー光Ｌの照射経路を確保するようにしているために、
実際に溶接される部分の周辺が押圧されることとなり、
これによって、図８に示すように、リード端子２の溶接
される部分が変形させられて、前記封口体３から浮き上
がってしまい、溶接後の強度が設計値通りに得られなく
なり、あるいは、ワーク間において溶接強度にばらつき
が生じてしまうおそれがあるといった問題点である。

【０００８】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、レーザー光を用いて溶接を行なうに際
して、被溶接部材の溶接位置を直接押圧して、その溶接
位置における被溶接部材と基体との密着性を確保するこ
とのできるレーザー溶接方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のレーザー溶接方法は、前述した目的を達成するため
に、被溶接部材を基体に密着させた状態で、前記被溶接
部材にレーザー光を照射することにより、前記被溶接部
材と基体とを溶接するようにしたレーザー溶接方法であ
って、前記被溶接部材を、レーザー透過性に優れかつ耐
熱性に優れた押圧部材によって押圧して基体へ密着させ
た後に、前記被溶接部材の、前記押圧部材によって押圧
された部分に、この押圧部材を通してレーザー光を照射
することにより、被溶接部材と基体との溶接を行なうこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明の請求項２に記載のレーザー
溶接方法は、請求項１における前記押圧部材がサファイ
アガラスであることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１に記載のレーザー溶接方法に
よれば、押圧部材によって被溶接部材を基体へ向けて押
圧することにより両者を密着させる。そして、前記押圧
部材がレーザー透過性に優れかつ耐熱性に優れた材料に
よって形成されていることにより、レーザー光が前記押
圧部材を通して被溶接部材へ照射される。これによっ
て、被溶接部材の、押圧部材によって直接押圧された溶
接部分へのレーザー光の照射が行なわれる。

【００１２】また、本発明の請求項２に記載のレーザー
溶接方法によれば、請求項１において用いられる押圧部
材を、サファイアガラスとすることにより、その高いレ
ーザー透過性と高い耐熱性により、被溶接部材へのレー
ザー光の照射が効率よく行なわれるとともに、被溶接部
材と基体との密着状態が安定して得られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を、図１ないし図３に示すよう
に、従来と同様の電池のリード端子２と封口体３との溶
接に適用した例に基づいて説明する。以下の説明中、図
４ないし図８と共通する部分については同一符号を用い
て説明を簡略化する。

【００１４】まず、本発明を好適に実施するための装置
について図１を参照して説明すれば、前記従来例におい
て示した固定治具４と、この固定治具４に取り付けられ
て、リード端子２の押圧をなす押圧部材７と、この押圧
部材７を支持する押圧腕８と、レーザー光Ｌを照射する
レーザーヘッド９とによって構成されている。

【００１５】前記押圧部材７は、レーザー透過性に優
れ、かつ、耐熱性に優れた材料によって円盤状に形成さ
れており、前記押圧腕８の一端部に接着あるいは圧入等
の手段により一体に取り付けられ、この押圧腕８の他端
部が、前記固定治具４の第１の保持孔４ａの近傍にボル
ト１０によって固定されることにより、前記押圧部材７
が前記第１の保持孔４ａと同軸上に位置するようになさ
れている。そして、前記押圧部材７の材料としては、サ
ファイアガラスが好適に用いられる。

【００１６】ついで、本実施例のレーザー溶接方法につ
いて説明すれば、まず、封口体３および電池本体１を図
５に示す従来方法と同様にして固定治具４へ装着するこ
とにより、前記電池本体１から突出させられているリー
ド端子２を封口体３の一側面に対向させておく。

【００１７】ついで、押圧部材７が取り付けられている
押圧腕８の他端部をボルト１０によって、図２に示すよ
うに、前記固定治具４の第１の保持孔４ａの近傍に固定
することにより、前記押圧部材７を前記リード端子２に
対向させるとともに、前記押圧腕８の弾性力によってリ
ード端子２へ押圧させる。これによって、前記リード端
子２が、図３に示すように、押圧部材７によって封口体
３の一側面に密着させられる。また、本実施例において
は、前記押圧部材７の周囲に押圧腕８の一部が位置させ
られていることにより、これらを面一となるように取り
付け状態を調整しておくことにより、前記リード端子２
の、前記押圧部材７の周辺部分も同様に前記封口体３の
一側面に密着させられる。

【００１８】このように、リード端子２と封口体３とを
密着させた後に、前記押圧部材７に、図１に示すよう
に、この押圧部材７と同軸となるようにレーザーヘッド
９を対向させ、このレーザーヘッド９によって前記押圧
部材７へ向けてレーザー光Ｌを照射する。

【００１９】このようにして照射されたレーザー光Ｌ
は、前記押圧部材７がサファイアガラスによって形成さ
れていることから、この押圧部材７を透過して、この押
圧部材７によって封口体３へ面状に密着されているリー
ド端子２へ照射され、これによって、リード端子２およ
び前記封口体３の密着部分が溶融され、前記レーザー光
Ｌの照射停止後の温度低下により、リード端子２と封口
体３との溶接が行なわれる。

【００２０】このように、本実施例のレーザー溶接方法
によれば、リード端子２を封口体３へ密着させる押圧部
材７を透過して、前記リード端子２へレーザー光Ｌを照
射するものであるから、溶接位置におけるリード端子２
と封口体３とを密着状態に保持した状態で、前記溶接部
分へのレーザー光Ｌの照射が行なわれる。

【００２１】したがって、溶接時にリード端子２と封口
体３とが確実に密着させられ、薄肉の被溶接部材であっ
ても、確実でかつ安定した溶接強度が得られる。

【００２２】なお、前述した実施例は一例であって、溶
接される各部材を保持する固定治具４や、押圧部材７を
支持する押圧腕８の形状や固定構造等は、溶接される部
材の種類や形状、あるいは、設計要求等に基づき種々変
更可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わるレーザー溶接方法によれば、レーザー透過性に
優れかつ耐熱性に優れた材料によって形成された押圧部
材によって被溶接部材を基体へ密着させるとともに、前
記押圧部材を透過させてレーザー光を照射することによ
り、前記密着させられた部分にレーザー光を直接照射す
ることができる。

【００２４】したがって、レーザー溶接時における被溶
接部材と基体との溶接位置における密着状態を良好に維
持して、溶接強度の高いレーザー溶接を実施することが
でき、薄肉の被溶接部材の溶接においても良好な溶接強
度が得られる。

【００２５】また、本発明の請求項２に係わるレーザー
溶接方法によれば、請求項１において用いられる押圧部
材を、サファイアガラスよって形成することにより、そ
の高いレーザー透過性と高い耐熱性により、被溶接部材
へのレーザー光の照射を効率よく行なって、請求項１に
記載のレーザー溶接方法を有効に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を実施するための固定治具を
示す縦断面図である。

【図２】（ａ）は、本発明の一実施例を実施するための
固定治具の要部を示す正面図である。（ｂ）は、本発明
の一実施例を実施するための固定治具の要部を示す横断
面図である。

【図３】本発明の一実施例を示すもので、押圧部材によ
る被溶接部材の押圧状態を示す拡大縦断面図である。

【図４】レーザー溶接による溶接例を示すもので、
（ａ）は側面図、（ｂ）は要部の正面図である。

【図５】従来のレーザー溶接方法を示すもので、（ａ）
は、基体を固定治具に装着した状態を示す要部の横断面
図、（ｂ）は、基体を固定治具に装着した状態を示す縦
断面図、（ｃ）は、基体および被溶接部材を固定治具に
装着した状態を示す要部の横断面図、（ｄ）基体および
被溶接部材を固定治具に装着した状態を示す縦断面図で
ある。

【図６】従来のレーザー溶接方法を示すもので、（ａ）
は、押圧部材によって被溶接部材を押圧した状態を示す
要部の正面図、（ｂ）は、その横断面図である。

【図７】従来のレーザー溶接方法を実施するための固定
治具を示す縦断面図である。

【図８】従来のレーザー溶接方法を示すもので、押圧部
材による被溶接部材の押圧状態を示す拡大縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ リード端子（被溶接部材） ３ 封口体（基体） ４ 固定治具 ４ａ 第１の保持孔 ４ｂ 第２の保持孔 ７ 押圧部材 ８ 押圧腕 ９ レーザーヘッド １０ ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 益生 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接部材（２）を基体（３）に密着さ
   せた状態で、前記被溶接部材にレーザー光（Ｌ）を照射
   することにより、前記被溶接部材と基体とを溶接するよ
   うにしたレーザー溶接方法であって、前記被溶接部材
   を、レーザー透過性に優れかつ耐熱性に優れた押圧部材
   （７）によって押圧して基体へ密着させた後に、前記被
   溶接部材の、前記押圧部材によって押圧された部分に、
   この押圧部材を通してレーザー光を照射することによ
   り、被溶接部材と基体との溶接を行なうことを特徴とす
   るレーザー溶接方法。
2. 【請求項２】 前記押圧部材（７）がサファイアガラス
   であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー溶接
   方法。