JPH10236438A - パッケージ用ケース及びその超音波溶着方法 - Google Patents
パッケージ用ケース及びその超音波溶着方法Info
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- JPH10236438A JPH10236438A JP9042124A JP4212497A JPH10236438A JP H10236438 A JPH10236438 A JP H10236438A JP 9042124 A JP9042124 A JP 9042124A JP 4212497 A JP4212497 A JP 4212497A JP H10236438 A JPH10236438 A JP H10236438A
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- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Package Closures (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 板厚が薄い溶着面のケースであっても、内部
に収納されている物品に損傷を与えることなく、容易に
超音波で溶着することができる（超音波溶着用）薄肉ケ
ース及びその超音波溶着方法を得ること。 【解決手段】 本発明の薄肉ケース１００は開口溶着面
にエネルギーダイレクタ１１５とスリット１１６などが
形成された有底側ケース半体１１０と前記エネルギーダ
イレクタ１１５が嵌合できる受け１２１と係合爪１２２
とが形成された蓋側ケース半体１２０とからなり、本発
明の超音波溶着方法は、物品を収納した後、両者を嵌合
し、前記有底側ケース半体の外周縁部分Ｈのみに超音波
ホーン１で超音波振動を印加して樹脂を溶融し、合体さ
せる方法である。
に収納されている物品に損傷を与えることなく、容易に
超音波で溶着することができる（超音波溶着用）薄肉ケ
ース及びその超音波溶着方法を得ること。 【解決手段】 本発明の薄肉ケース１００は開口溶着面
にエネルギーダイレクタ１１５とスリット１１６などが
形成された有底側ケース半体１１０と前記エネルギーダ
イレクタ１１５が嵌合できる受け１２１と係合爪１２２
とが形成された蓋側ケース半体１２０とからなり、本発
明の超音波溶着方法は、物品を収納した後、両者を嵌合
し、前記有底側ケース半体の外周縁部分Ｈのみに超音波
ホーン１で超音波振動を印加して樹脂を溶融し、合体さ
せる方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、リチュー
ムイオン電池などの二次電池、その他の電子部品（以
下、実施例の説明以外は総称して「物品」と記す）を収
納するためのパッケージ用ケース（以下、単に「薄肉ケ
ース」と略記する）、及びその薄肉ケースを超音波振動
により溶着するための超音波溶着方法に関するものであ
る。
ムイオン電池などの二次電池、その他の電子部品（以
下、実施例の説明以外は総称して「物品」と記す）を収
納するためのパッケージ用ケース（以下、単に「薄肉ケ
ース」と略記する）、及びその薄肉ケースを超音波振動
により溶着するための超音波溶着方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、超音波振動を利用してポリカーボ
ネートなどの熱可塑性樹脂からなる２以上の板体などを
溶着する場合には、それらの溶着面の板の厚みが少なく
とも１．０ｍｍ以上あることが必須用件とされ、しかも
電池ケースの内部に１本以上のリチュームイオン電池の
円筒セルを収納した後、超音波振動を印加して電池ケー
スを溶着し、リチュームイオン電池を製造することは、
印加した超音波振動の熱がリチュームイオン電池に加わ
り、爆発する恐れがあって、この超音波溶着方法は用い
られておらず、これまでこの種の電池の封入には有機溶
剤を用いて電池ケースを接着し、封入していた。
ネートなどの熱可塑性樹脂からなる２以上の板体などを
溶着する場合には、それらの溶着面の板の厚みが少なく
とも１．０ｍｍ以上あることが必須用件とされ、しかも
電池ケースの内部に１本以上のリチュームイオン電池の
円筒セルを収納した後、超音波振動を印加して電池ケー
スを溶着し、リチュームイオン電池を製造することは、
印加した超音波振動の熱がリチュームイオン電池に加わ
り、爆発する恐れがあって、この超音波溶着方法は用い
られておらず、これまでこの種の電池の封入には有機溶
剤を用いて電池ケースを接着し、封入していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、有機溶剤を使
用して部品を封入する接着方法は、 １．製造工程において接着し、固定するまでに時間が掛
かり、生産効率が悪い ２．溶剤を使用するため、ケースの接着面から溶剤がは
み出したり、撥ねたりして、その溶剤がケースの接着面
以外の部位に付着し、ケースなどの外観を汚す外観不良
が多く発生する ３．製造工程で定期的に溶剤を管理する必要があり、工
程管理が繁雑になる ４．有機溶剤のため、作業環境に注意する必要がある ５．有機溶剤を使用するため、地球環境には良くない などという課題がある。
用して部品を封入する接着方法は、 １．製造工程において接着し、固定するまでに時間が掛
かり、生産効率が悪い ２．溶剤を使用するため、ケースの接着面から溶剤がは
み出したり、撥ねたりして、その溶剤がケースの接着面
以外の部位に付着し、ケースなどの外観を汚す外観不良
が多く発生する ３．製造工程で定期的に溶剤を管理する必要があり、工
程管理が繁雑になる ４．有機溶剤のため、作業環境に注意する必要がある ５．有機溶剤を使用するため、地球環境には良くない などという課題がある。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするものであって、板厚が薄い溶着面のケースであっ
ても、内部に収納されている物品に損傷を与えることな
く、超音波振動で容易に溶着することができる薄肉ケー
ス及びその超音波溶着方法を得ることを課題とするもの
である。
とするものであって、板厚が薄い溶着面のケースであっ
ても、内部に収納されている物品に損傷を与えることな
く、超音波振動で容易に溶着することができる薄肉ケー
ス及びその超音波溶着方法を得ることを課題とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の薄肉ケースは、超音波により溶着される開
口周縁部の厚さが薄く、少なくとも周辺部が平面状態に
仕上げられている有底のケース半体と、前記ケース半体
の蓋となるケース半体或いはこれらの中間体とから構成
されている薄肉ケースであって、前記有底側ケース半体
の開口周縁部には、その全厚みより更に厚さが薄い突起
状のエネルギーダイレクタが形成されており、前記有底
側ケース半体の受け側となる前記中間体或いは前記蓋側
ケース半体の開口周縁部には前記エネルギーダイレクタ
を受け入れる受けが形成されており、前記受けは、その
内周面側が低く、外周面側が高く、かつ前記エネルギー
ダイレクタを受け入れた時に、そのエネルギーダイレク
タの外側面と前記受けの外周面側の内壁との間に若干の
隙間が形成される、断面が段状の構造で形成されている
ことを特徴とする。
め、本発明の薄肉ケースは、超音波により溶着される開
口周縁部の厚さが薄く、少なくとも周辺部が平面状態に
仕上げられている有底のケース半体と、前記ケース半体
の蓋となるケース半体或いはこれらの中間体とから構成
されている薄肉ケースであって、前記有底側ケース半体
の開口周縁部には、その全厚みより更に厚さが薄い突起
状のエネルギーダイレクタが形成されており、前記有底
側ケース半体の受け側となる前記中間体或いは前記蓋側
ケース半体の開口周縁部には前記エネルギーダイレクタ
を受け入れる受けが形成されており、前記受けは、その
内周面側が低く、外周面側が高く、かつ前記エネルギー
ダイレクタを受け入れた時に、そのエネルギーダイレク
タの外側面と前記受けの外周面側の内壁との間に若干の
隙間が形成される、断面が段状の構造で形成されている
ことを特徴とする。
【０００６】そして本発明の前記薄肉ケースの超音波溶
着方法は、前記薄肉ケースに部品を収納した後、前記有
底側ケース半体に前記中間体或いは前記蓋側ケース半体
を超音波溶着するに当たって、前記中間体或いは前記蓋
側ケース半体の開口周縁部に形成した段部の受けに前記
有底側ケース半体の開口周縁部に形成した前記エネルギ
ーダイレクタを嵌め込み、その後、この状態の有底側ケ
ース半体の前記平面部に、その外周縁部分のみに超音波
振動を印加することができる構造の超音波ホーンを当接
し、その状態の超音波ホーンに超音波振動を印加して、
前記エネルギーダイレクタ及び前記有底側ケース半体と
前記蓋側ケース半体或いは前記中間体との前記受けの一
部を溶融し、前記有底側ケース半体と前記蓋側ケース半
体或いは前記中間体とを溶着するようにして、前記課題
を解決している。
着方法は、前記薄肉ケースに部品を収納した後、前記有
底側ケース半体に前記中間体或いは前記蓋側ケース半体
を超音波溶着するに当たって、前記中間体或いは前記蓋
側ケース半体の開口周縁部に形成した段部の受けに前記
有底側ケース半体の開口周縁部に形成した前記エネルギ
ーダイレクタを嵌め込み、その後、この状態の有底側ケ
ース半体の前記平面部に、その外周縁部分のみに超音波
振動を印加することができる構造の超音波ホーンを当接
し、その状態の超音波ホーンに超音波振動を印加して、
前記エネルギーダイレクタ及び前記有底側ケース半体と
前記蓋側ケース半体或いは前記中間体との前記受けの一
部を溶融し、前記有底側ケース半体と前記蓋側ケース半
体或いは前記中間体とを溶着するようにして、前記課題
を解決している。
【０００７】従って、本発明によれば、内部に収納した
物品及び薄肉ケースそのものに損傷を与えることなく、
瞬時に薄肉ケースを溶着し、その物品を封入することが
できる。
物品及び薄肉ケースそのものに損傷を与えることなく、
瞬時に薄肉ケースを溶着し、その物品を封入することが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の薄肉ケース及びそ
の超音波溶着方法を図を用いて説明する。図１は本発明
の薄肉ケースの斜視図であり、図２は図１に示した薄肉
ケースのＡ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、図
３は図１に示した薄肉ケースのＢ−Ｂ線上における一部
拡大断面図であり、図４は本発明の超音波溶着方法に用
いる超音波溶着用ホーンを示していて、同図Ａはその正
面図、同図Ｂはその長辺側の側面図、同図Ｃはその短辺
側の側面図であり、図５は図１に示した薄肉ケースを反
転させて電池の円筒セルを収納し、封入する前の状態の
薄肉ケースの斜視図であり、図６は本発明の超音波溶着
方法を説明するための、図５に示した円筒セル収納状態
の薄肉ケースと図４に示した超音波溶着用ホーンとを示
す断面側面図であり、図７は図１に示した薄肉ケースの
中間体または蓋側ケース半体に形成された受けの他の構
造を示していて、同図Ａはその一部拡大斜視図であり、
同図Ｂは同図Ａの一部を更に拡大して示した斜視図であ
り、そして図８は図１に示した薄肉ケースの中間体また
は蓋側ケース半体に形成された受けの更に他の構造を示
す一部拡大斜視図である。
の超音波溶着方法を図を用いて説明する。図１は本発明
の薄肉ケースの斜視図であり、図２は図１に示した薄肉
ケースのＡ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、図
３は図１に示した薄肉ケースのＢ−Ｂ線上における一部
拡大断面図であり、図４は本発明の超音波溶着方法に用
いる超音波溶着用ホーンを示していて、同図Ａはその正
面図、同図Ｂはその長辺側の側面図、同図Ｃはその短辺
側の側面図であり、図５は図１に示した薄肉ケースを反
転させて電池の円筒セルを収納し、封入する前の状態の
薄肉ケースの斜視図であり、図６は本発明の超音波溶着
方法を説明するための、図５に示した円筒セル収納状態
の薄肉ケースと図４に示した超音波溶着用ホーンとを示
す断面側面図であり、図７は図１に示した薄肉ケースの
中間体または蓋側ケース半体に形成された受けの他の構
造を示していて、同図Ａはその一部拡大斜視図であり、
同図Ｂは同図Ａの一部を更に拡大して示した斜視図であ
り、そして図８は図１に示した薄肉ケースの中間体また
は蓋側ケース半体に形成された受けの更に他の構造を示
す一部拡大斜視図である。
【０００９】先ず初に、図１乃至図３を用いて、本発明
の実施例である薄肉ケースの構造を説明する。符号１０
０は本発明の薄肉ケースを指す。この薄肉ケース１００
は、比較的深さが浅い有底側ケース半体１１０と比較的
深さが深い蓋側ケース半体１２０と、或いはこれらに収
納しなければならない物品のかさ高によっては、これら
の間に挿入し、ケースの容積を増やすための中間体１３
０とから構成されている。この薄肉ケース１００の肉厚
は、例えば、リチュームイオン電池Ｂａを封入するよう
なケースの場合には、通常、厚い部分でも１．０ｍｍ程
度である。
の実施例である薄肉ケースの構造を説明する。符号１０
０は本発明の薄肉ケースを指す。この薄肉ケース１００
は、比較的深さが浅い有底側ケース半体１１０と比較的
深さが深い蓋側ケース半体１２０と、或いはこれらに収
納しなければならない物品のかさ高によっては、これら
の間に挿入し、ケースの容積を増やすための中間体１３
０とから構成されている。この薄肉ケース１００の肉厚
は、例えば、リチュームイオン電池Ｂａを封入するよう
なケースの場合には、通常、厚い部分でも１．０ｍｍ程
度である。
【００１０】なお、本明細書における「有底側ケース半
体」の「底」は、場合によって「蓋」を意味する場合も
あり、また、「蓋側ケース半体」の「蓋」は、場合によ
って「底」を意味する場合もある。これら「底」、
「蓋」は理解し易く説明するために便宜上名付けた名称
であることを断っておく。
体」の「底」は、場合によって「蓋」を意味する場合も
あり、また、「蓋側ケース半体」の「蓋」は、場合によ
って「底」を意味する場合もある。これら「底」、
「蓋」は理解し易く説明するために便宜上名付けた名称
であることを断っておく。
【００１１】そしてこの薄肉ケース１００を、例えば、
リチュームイオン電池Ｂａを封入したバッテリーパック
のケースに用いる場合には、その蓋側ケース半体１２０
側に、例えば、２本の円筒セルのリチュームイオン電池
Ｂａを収納し、一方の有底側ケース半体１１０側には、
内蔵されているリチュームイオン電池Ｂａの充電状態を
表示する電子回路など容積のかさばる電子部品を収納す
る。
リチュームイオン電池Ｂａを封入したバッテリーパック
のケースに用いる場合には、その蓋側ケース半体１２０
側に、例えば、２本の円筒セルのリチュームイオン電池
Ｂａを収納し、一方の有底側ケース半体１１０側には、
内蔵されているリチュームイオン電池Ｂａの充電状態を
表示する電子回路など容積のかさばる電子部品を収納す
る。
【００１２】有底側ケース半体１１０に収納しようとす
る物品の容積がかさばる場合には、図１に示したよう
に、比較的浅い有底側ケース半体１１０と蓋側ケース半
体１２０との間に前記中間体１３０を挿入し、薄肉ケー
ス１００としての全体の容積を増大させることができ
る。従って、この中間体１３０を組み合わせた薄肉ケー
ス１００に、例えば、リチュームイオン電池Ｂａを封入
するような場合には、その深さが浅い蓋側ケース半体１
２０側に、例えば、２本の円筒セルのリチュームイオン
電池Ｂａを収納し、一方の深さが浅い有底側ケース半体
１１０Ｂ側及び前記中間体１３０に、内蔵されているリ
チュームイオン電池Ｂａの充電状態を表示する電子回路
など容積のかさばる電子部品を分割して収納するとよ
い。
る物品の容積がかさばる場合には、図１に示したよう
に、比較的浅い有底側ケース半体１１０と蓋側ケース半
体１２０との間に前記中間体１３０を挿入し、薄肉ケー
ス１００としての全体の容積を増大させることができ
る。従って、この中間体１３０を組み合わせた薄肉ケー
ス１００に、例えば、リチュームイオン電池Ｂａを封入
するような場合には、その深さが浅い蓋側ケース半体１
２０側に、例えば、２本の円筒セルのリチュームイオン
電池Ｂａを収納し、一方の深さが浅い有底側ケース半体
１１０Ｂ側及び前記中間体１３０に、内蔵されているリ
チュームイオン電池Ｂａの充電状態を表示する電子回路
など容積のかさばる電子部品を分割して収納するとよ
い。
【００１３】次に、有底側ケース半体１１０、蓋側ケー
ス半体１２０及び中間体１３０のそれぞれの構造を説明
する。前記有底側ケース半体１１０は、長方形の底板１
１１と、この底板１１１の各辺から底板１１１の平面に
対して垂直に形成された長い側板１１２と短い側板１１
３とから構成されており、その底板１１１の外表面の外
周縁部分Ｈの少なくとも２ｍｍ幅部分は平面に形成され
ている（図５のハッチ部分）。この図５に示した電池ケ
ースの場合には、その電池をビデオなどの電子機器に装
着するために、その電子機器の電池装着部に形成されて
いる係合爪などが嵌合できる複数の雌型係合穴１１４が
前記外周縁部分Ｈから長側板１１２或いは短側板１１３
にわたって形成されている。
ス半体１２０及び中間体１３０のそれぞれの構造を説明
する。前記有底側ケース半体１１０は、長方形の底板１
１１と、この底板１１１の各辺から底板１１１の平面に
対して垂直に形成された長い側板１１２と短い側板１１
３とから構成されており、その底板１１１の外表面の外
周縁部分Ｈの少なくとも２ｍｍ幅部分は平面に形成され
ている（図５のハッチ部分）。この図５に示した電池ケ
ースの場合には、その電池をビデオなどの電子機器に装
着するために、その電子機器の電池装着部に形成されて
いる係合爪などが嵌合できる複数の雌型係合穴１１４が
前記外周縁部分Ｈから長側板１１２或いは短側板１１３
にわたって形成されている。
【００１４】更に、前記長側板１１２及び短側板１１３
の溶着面の一部になる端面には、図２にも示したよう
に、エネルギーダイレクタ１１５と、図３にも示したよ
うに、複数のスリット１１６とが形成されている。前記
エネルギーダイレクタ１１５は、その一部を図２に拡大
して示したように、長側板１１２及び短側板１１３の外
表面からやや後退した垂直面１１５１が形成されたナイ
フエッジ状の構造になっている。ナイフエッジの角度は
４５度の角度に設定されていて、溶けた樹脂が後記の隙
間Ｇに入り込み易くされている。前記スリット１１６は
前記エネルギーダイレクタ１１５の一部分が存在しない
複数箇所に形成されている。
の溶着面の一部になる端面には、図２にも示したよう
に、エネルギーダイレクタ１１５と、図３にも示したよ
うに、複数のスリット１１６とが形成されている。前記
エネルギーダイレクタ１１５は、その一部を図２に拡大
して示したように、長側板１１２及び短側板１１３の外
表面からやや後退した垂直面１１５１が形成されたナイ
フエッジ状の構造になっている。ナイフエッジの角度は
４５度の角度に設定されていて、溶けた樹脂が後記の隙
間Ｇに入り込み易くされている。前記スリット１１６は
前記エネルギーダイレクタ１１５の一部分が存在しない
複数箇所に形成されている。
【００１５】次に、前記蓋側ケース半体１２０の構造に
ついて説明する。この蓋側ケース半体１２０は前記有底
側ケース半体１１０の受け側になるもので、その開口周
縁部には前記エネルギーダイレクタ１１５を受け入れる
受け１２１が形成されている。この受け１２１は、その
内周面側１２１１が低く、外周面側１２１２が高く、そ
して前記エネルギーダイレクタ１１５を受け入れた時
に、そのエネルギーダイレクタ１１５の垂直面１１５１
（外側面）と前記受け１２１の外周面側１２１２の内面
との間に若干の隙間Ｇが形成される、断面が段状の構造
で形成されている。そして更に図３に示したように、前
記蓋側ケース半体１２０の開口の溶着面の一部になる端
面には、前記有底側ケース半体１１０の開口端面に形成
された前記スリット１１６の数、位置に対応して、各ス
リット１１６に挿入できる大きさの複数個の係合爪１２
２が形成されている。
ついて説明する。この蓋側ケース半体１２０は前記有底
側ケース半体１１０の受け側になるもので、その開口周
縁部には前記エネルギーダイレクタ１１５を受け入れる
受け１２１が形成されている。この受け１２１は、その
内周面側１２１１が低く、外周面側１２１２が高く、そ
して前記エネルギーダイレクタ１１５を受け入れた時
に、そのエネルギーダイレクタ１１５の垂直面１１５１
（外側面）と前記受け１２１の外周面側１２１２の内面
との間に若干の隙間Ｇが形成される、断面が段状の構造
で形成されている。そして更に図３に示したように、前
記蓋側ケース半体１２０の開口の溶着面の一部になる端
面には、前記有底側ケース半体１１０の開口端面に形成
された前記スリット１１６の数、位置に対応して、各ス
リット１１６に挿入できる大きさの複数個の係合爪１２
２が形成されている。
【００１６】次に、前記中間体１３０の構造を説明す
る。この中間体１３０の前記蓋側ケース半体１２０が嵌
め込まれ、溶着される開口側の端面の構造は、図１乃至
図３に示したような前記有底側ケース半体１１０の開口
端面の構造と同一であって、エネルギーダイレクタ１３
５（図２）と複数のスリット１３６（図３）とが形成さ
れている。また、この中間体１３０の前記有底側ケース
半体１１０が嵌め込まれ、溶着される開口側（図１にお
いては中間体１３０の裏側）の端面の構造は、図１乃至
図３に示したような、前記蓋側ケース半体１２０の開口
端面の構造と同一であって、受けと係合爪（いずれも不
図示）が形成されている。
る。この中間体１３０の前記蓋側ケース半体１２０が嵌
め込まれ、溶着される開口側の端面の構造は、図１乃至
図３に示したような前記有底側ケース半体１１０の開口
端面の構造と同一であって、エネルギーダイレクタ１３
５（図２）と複数のスリット１３６（図３）とが形成さ
れている。また、この中間体１３０の前記有底側ケース
半体１１０が嵌め込まれ、溶着される開口側（図１にお
いては中間体１３０の裏側）の端面の構造は、図１乃至
図３に示したような、前記蓋側ケース半体１２０の開口
端面の構造と同一であって、受けと係合爪（いずれも不
図示）が形成されている。
【００１７】図２に示したように、有底側ケース半体１
１０の板の厚みは、例えば、１．０ｍｍであり、そして
蓋側ケース半体１２０の板の厚みは、例えば、０．８ｍ
ｍである。
１０の板の厚みは、例えば、１．０ｍｍであり、そして
蓋側ケース半体１２０の板の厚みは、例えば、０．８ｍ
ｍである。
【００１８】次に、図４を参照しながら、本発明の超音
波溶着方法に用いる超音波ホーンの構造を説明する。こ
の超音波ホーン１は、ホーン本体２の下端面３（図４
Ａ）に前記有底側ケース半体１１０の外周縁部分Ｈに当
接する複数の、形状の異なる突起４が形成されている。
これらの突起４は前記有底側ケース半体１１０の外周縁
部分Ｈに形成されている係合穴１１４を避けて、その外
周縁部分Ｈの外周縁から、例えば、２〜３ｍｍの幅で形
成されている。この幅を広く取ると、印加した超音波振
動が薄肉ケース１００の中に封入されている電池に作用
し、例えば、爆発を誘発する恐れがあるからであって、
従って、前記幅は可能な限り狭くすることが望ましい。
これら突起４の高さは同一であって、それらの突起４の
先端部を結んでできる面は同一平面となる。
波溶着方法に用いる超音波ホーンの構造を説明する。こ
の超音波ホーン１は、ホーン本体２の下端面３（図４
Ａ）に前記有底側ケース半体１１０の外周縁部分Ｈに当
接する複数の、形状の異なる突起４が形成されている。
これらの突起４は前記有底側ケース半体１１０の外周縁
部分Ｈに形成されている係合穴１１４を避けて、その外
周縁部分Ｈの外周縁から、例えば、２〜３ｍｍの幅で形
成されている。この幅を広く取ると、印加した超音波振
動が薄肉ケース１００の中に封入されている電池に作用
し、例えば、爆発を誘発する恐れがあるからであって、
従って、前記幅は可能な限り狭くすることが望ましい。
これら突起４の高さは同一であって、それらの突起４の
先端部を結んでできる面は同一平面となる。
【００１９】次に、この超音波ホーン１を用いて、リチ
ュームイオン電池Ｂａを収納した前記薄肉ケース１００
を超音波振動により溶着する超音波溶着方法を図５及び
図６を参照しながら説明する。先ず、図５に示したよう
に、蓋側ケース半体１２０の中に、図示の場合、２本の
リチュームイオン電池Ｂａを所定の極性で収納する。そ
して、図２及び図３に示したように、この収納状態の蓋
側ケース半体１２０の受け１２１に有底側ケース半体１
１０のエネルギーダイレクタ１１５を嵌合するように、
そして蓋側ケース半体１２０の係合爪１２２を有底側ケ
ース半体１１０のスリット１１６に挿入して、両者を合
体する。
ュームイオン電池Ｂａを収納した前記薄肉ケース１００
を超音波振動により溶着する超音波溶着方法を図５及び
図６を参照しながら説明する。先ず、図５に示したよう
に、蓋側ケース半体１２０の中に、図示の場合、２本の
リチュームイオン電池Ｂａを所定の極性で収納する。そ
して、図２及び図３に示したように、この収納状態の蓋
側ケース半体１２０の受け１２１に有底側ケース半体１
１０のエネルギーダイレクタ１１５を嵌合するように、
そして蓋側ケース半体１２０の係合爪１２２を有底側ケ
ース半体１１０のスリット１１６に挿入して、両者を合
体する。
【００２０】その後、この状態の薄肉ケース１００を、
図６に示したように、その蓋側ケース半体１２０側を下
にして、受け治具１０の凹部１１に据え付け、固定し、
その有底側ケース半体１１０の底板１１１の上方から前
記超音波ホーン１を降下させる。この場合、超音波ホー
ン１の各突起４が底板１１１の外周縁部分Ｈの係合穴１
１４を避けて、その外周縁から２〜３ｍｍの幅の所に当
接するように調整することは言うまでもない。
図６に示したように、その蓋側ケース半体１２０側を下
にして、受け治具１０の凹部１１に据え付け、固定し、
その有底側ケース半体１１０の底板１１１の上方から前
記超音波ホーン１を降下させる。この場合、超音波ホー
ン１の各突起４が底板１１１の外周縁部分Ｈの係合穴１
１４を避けて、その外周縁から２〜３ｍｍの幅の所に当
接するように調整することは言うまでもない。
【００２１】このセッティングが終了すると、次に、例
えば、出力周波数２０Ｈｚ、振幅６０〜７０μｍの超音
波振動を印加する。印加された超音波振動は前記超音波
ホーン１の突起４から前記有底側ケース半体１１０に形
成されているエネルギーダイレクタ１１５やスリット１
１６に伝導し、前記蓋側ケース半体１２０に形成した受
け１２１などに応力が掛かり、摩擦熱が発生して、有底
側ケース半体１１０と蓋側ケース半体１２０とは、０．
２〜０．３ｍｍ秒のような短時間で瞬時に溶着する。
えば、出力周波数２０Ｈｚ、振幅６０〜７０μｍの超音
波振動を印加する。印加された超音波振動は前記超音波
ホーン１の突起４から前記有底側ケース半体１１０に形
成されているエネルギーダイレクタ１１５やスリット１
１６に伝導し、前記蓋側ケース半体１２０に形成した受
け１２１などに応力が掛かり、摩擦熱が発生して、有底
側ケース半体１１０と蓋側ケース半体１２０とは、０．
２〜０．３ｍｍ秒のような短時間で瞬時に溶着する。
【００２２】この場合、エネルギーダイレクタ１１５の
一部は溶融して図２に示した隙間Ｇに流れ、受け１２１
の内周面側１２１１のみならず、外周面側１２１２の内
壁にも溶着する。また、有底側ケース半体１１０の底板
１１１に形成されている係合穴１１４部分には超音波ホ
ーン１の突起４は当接しておらず、それら係合穴１１４
の直下には直接超音波振動は印加されないが、それら各
係合穴１１４の両側から超音波振動が回り込み、ケース
の樹脂を溶融する。従って、有底側ケース半体１１０と
蓋側ケース半体１２０とは強固に溶着し、これまで不可
能とされていた薄肉ケース１００の超音波溶着が可能と
なった。
一部は溶融して図２に示した隙間Ｇに流れ、受け１２１
の内周面側１２１１のみならず、外周面側１２１２の内
壁にも溶着する。また、有底側ケース半体１１０の底板
１１１に形成されている係合穴１１４部分には超音波ホ
ーン１の突起４は当接しておらず、それら係合穴１１４
の直下には直接超音波振動は印加されないが、それら各
係合穴１１４の両側から超音波振動が回り込み、ケース
の樹脂を溶融する。従って、有底側ケース半体１１０と
蓋側ケース半体１２０とは強固に溶着し、これまで不可
能とされていた薄肉ケース１００の超音波溶着が可能と
なった。
【００２３】更に、有底側ケース半体１１０の開口溶着
面に複数の係合爪１２２が形成されているため、超音波
ホーン１の押圧力が掛かって、有底側ケース半体１１０
の両長側板１１２が、矢印Ｘで示したように、外方に広
がることを阻止するため、超音波振動はそのままエネル
ギーダイレクタ１１５から受け１２１に伝導し、溶融エ
ネルギーが逃げてしまうことがなく、一層強固に溶着さ
せることができる。
面に複数の係合爪１２２が形成されているため、超音波
ホーン１の押圧力が掛かって、有底側ケース半体１１０
の両長側板１１２が、矢印Ｘで示したように、外方に広
がることを阻止するため、超音波振動はそのままエネル
ギーダイレクタ１１５から受け１２１に伝導し、溶融エ
ネルギーが逃げてしまうことがなく、一層強固に溶着さ
せることができる。
【００２４】図１に示した中間体１３０を有底側ケース
半体１１０と蓋側ケース半体１２０との間に挿入して超
音波溶着する場合には、本明細書と同日付けで出願した
特許願（整理番号９６０９９１５１）に開示した超音波
溶着方法を採れば、三者を容易に超音波で溶着すること
ができる。即ち、有底側ケース半体１１０と中間体１３
０との嵌合部には、図６に示したように、有底側ケース
半体１１０の上方から上下方向に超音波振動を印加し、
そしてこの他に、その中間体１３０と蓋側ケース半体１
２０との嵌合部には、その横方向、或いはその部分の斜
め上方から超音波ホーンで超音波振動を印加することに
よって、これら三者を溶着することができる。
半体１１０と蓋側ケース半体１２０との間に挿入して超
音波溶着する場合には、本明細書と同日付けで出願した
特許願（整理番号９６０９９１５１）に開示した超音波
溶着方法を採れば、三者を容易に超音波で溶着すること
ができる。即ち、有底側ケース半体１１０と中間体１３
０との嵌合部には、図６に示したように、有底側ケース
半体１１０の上方から上下方向に超音波振動を印加し、
そしてこの他に、その中間体１３０と蓋側ケース半体１
２０との嵌合部には、その横方向、或いはその部分の斜
め上方から超音波ホーンで超音波振動を印加することに
よって、これら三者を溶着することができる。
【００２５】図２に示したように、蓋側ケース半体１２
０など受け側の前記受け１２１の内周面側１２１１の溶
着面、即ち、エネルギーダイレクタ１１５の受け１２１
の面を、図７に示したように、鏡面でなく、例えば、角
度が９０°で山の高さが０．２５ｍｍ、幅が０．５ｍｍ
の三角波のような表面に仕上げておくとか、図８に示し
たように、ナシ地に仕上げておけば、超音波振動による
摩擦力が高まり、鏡面仕上げの場合に比較して溶着強度
が２０％〜３０％向上し、両者をより一層短時間で溶着
することができる。
０など受け側の前記受け１２１の内周面側１２１１の溶
着面、即ち、エネルギーダイレクタ１１５の受け１２１
の面を、図７に示したように、鏡面でなく、例えば、角
度が９０°で山の高さが０．２５ｍｍ、幅が０．５ｍｍ
の三角波のような表面に仕上げておくとか、図８に示し
たように、ナシ地に仕上げておけば、超音波振動による
摩擦力が高まり、鏡面仕上げの場合に比較して溶着強度
が２０％〜３０％向上し、両者をより一層短時間で溶着
することができる。
【００２６】前記実施例では、薄肉ケースに収納する物
品として電池を取り上げて説明したが、本発明の薄肉ケ
ースに収納する物品は電池や電子部品に限定されるもの
ではないことを断っておく。
品として電池を取り上げて説明したが、本発明の薄肉ケ
ースに収納する物品は電池や電子部品に限定されるもの
ではないことを断っておく。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパッケー
ジ用ケース及びその超音波溶着方法は、以下に記すよう
な数々の優れた効果が得られる。 １．ケース半体を瞬時に溶着できるため、作業時間を大
幅に短縮できる ２．従って、量産設備に最適である ３．有機溶剤を使用しないため、環境を良好に保つこと
ができる ４．有機溶剤を使用しないため、工程管理がし易い ５．内蔵する物品に損傷を与えない ６．完成した製品の外観不良も出にくい などである。
ジ用ケース及びその超音波溶着方法は、以下に記すよう
な数々の優れた効果が得られる。 １．ケース半体を瞬時に溶着できるため、作業時間を大
幅に短縮できる ２．従って、量産設備に最適である ３．有機溶剤を使用しないため、環境を良好に保つこと
ができる ４．有機溶剤を使用しないため、工程管理がし易い ５．内蔵する物品に損傷を与えない ６．完成した製品の外観不良も出にくい などである。
【図１】 本発明のパッケージ用ケース（薄肉ケース）
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】 図１に示した薄肉ケースのＡ−Ａ線上におけ
る一部拡大断面図である。
る一部拡大断面図である。
【図３】 図１に示した薄肉ケースのＢ−Ｂ線上におけ
る一部拡大断面図である。
る一部拡大断面図である。
【図４】 本発明の超音波溶着方法に用いる超音波溶着
用ホーンを示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂは
その長辺側の側面図、同図Ｃはその短辺側の側面図であ
る。
用ホーンを示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂは
その長辺側の側面図、同図Ｃはその短辺側の側面図であ
る。
【図５】 図１に示した薄肉ケースを反転させて電池の
円筒セルを収納し、封入する前の状態の薄肉ケースの斜
視図である。
円筒セルを収納し、封入する前の状態の薄肉ケースの斜
視図である。
【図６】 本発明の超音波溶着方法を説明するための、
図５に示した円筒セル収納状態の薄肉ケースと図４に示
した超音波溶着用ホーンとを示す断面側面図である。
図５に示した円筒セル収納状態の薄肉ケースと図４に示
した超音波溶着用ホーンとを示す断面側面図である。
【図７】 図１に示した薄肉ケースの中間体または蓋側
ケース半体に形成された受けの他の構造を示していて、
同図Ａはその一部拡大斜視図であり、同図Ｂは同図Ａの
一部を更に拡大して示した斜視図である。
ケース半体に形成された受けの他の構造を示していて、
同図Ａはその一部拡大斜視図であり、同図Ｂは同図Ａの
一部を更に拡大して示した斜視図である。
【図８】 図１に示した薄肉ケースの中間体または蓋側
ケース半体に形成された受けの更に他の構造を示す一部
拡大斜視図である。
ケース半体に形成された受けの更に他の構造を示す一部
拡大斜視図である。
１…超音波ホーン、２…ホーン本体、３…超音波ホーン
１の下端面、４…突起、１０…受け治具、１１…受け治
具１０の凹部、１００…本発明の薄肉ケース（パッケー
ジ用ケース）、１１０…有底側ケース半体、１１４…係
合穴、１１５，１３５…エネルギーダイレクタ、１１５
１…エネルギーダイレクタ１１５の垂直面、１１６，１
３６…スリット、１２０…蓋側ケース半体、１２１…受
け、１２１１…受け１２１の内周面側１２１１、１２１
２…受け１２１外周面側、１２２…係合爪、１３０…中
間体、Ｇ…隙間、Ｈ…外周縁部分、Ｂａ…リチュームイ
オン電池
１の下端面、４…突起、１０…受け治具、１１…受け治
具１０の凹部、１００…本発明の薄肉ケース（パッケー
ジ用ケース）、１１０…有底側ケース半体、１１４…係
合穴、１１５，１３５…エネルギーダイレクタ、１１５
１…エネルギーダイレクタ１１５の垂直面、１１６，１
３６…スリット、１２０…蓋側ケース半体、１２１…受
け、１２１１…受け１２１の内周面側１２１１、１２１
２…受け１２１外周面側、１２２…係合爪、１３０…中
間体、Ｇ…隙間、Ｈ…外周縁部分、Ｂａ…リチュームイ
オン電池
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波により溶着される開口周縁部の厚
さが薄く、少なくとも周辺部が平面状態に仕上げられ、
深さが浅い有底のケース半体と、前記ケース半体の蓋と
なり、前記有底側ケース半体の深さより深いケース半体
或いはこれらの中間体とから構成されていることを特徴
とするパッケージ用ケース。 - 【請求項２】 超音波により溶着される開口周縁部の厚
さが薄く、少なくとも周辺部が平面状態に仕上げられて
いる有底のケース半体と、前記ケース半体の蓋となるケ
ース半体或いはこれらの中間体とから構成されているパ
ッケージ用ケースにおいて、 前記有底側ケース半体の開口周縁部には、その全厚みよ
り更に厚さが薄い突起状のエネルギーダイレクタが形成
されており、 前記有底側ケース半体の受け側となる前記中間体或いは
前記蓋側ケース半体の開口周縁部には前記エネルギーダ
イレクタを受け入れる受けが形成されており、 前記受けは、その内周面側が低く、外周面側が高く、か
つ前記エネルギーダイレクタを受け入れた時に、そのエ
ネルギーダイレクタの外側面と前記受けの外周面側の内
面との間に若干の隙間が形成される、断面が段状の構造
で形成されていることを特徴とするパッケージ用ケー
ス。 - 【請求項３】 超音波により溶着される開口周縁部の厚
さが薄く、少なくとも周辺部が平面状態に仕上げられて
いる有底のケース半体と、前記ケース半体の蓋となるケ
ース半体或いはこれらの中間体とから構成されているパ
ッケージ用ケースにおいて、 前記有底側ケース半体の受け側となる前記中間体或いは
前記蓋側ケース半体の開口溶着面に、超音波溶着時の圧
着力により前記各開口が開くことを防止するための複数
個の係合爪が形成されており、 前記蓋側ケース半体或いは中間体の前記開口溶着面に、
前記各係合爪を嵌め込める大きさのスリットが形成され
ていることを特徴とするパッケージ用ケース。 - 【請求項４】 請求項２に記載の前記有底側ケース半体
と前記蓋側ケース半体或いはこれらの中間体とから構成
されているパッケージ用ケースに部品を収納した後、前
記有底側ケース半体に前記中間体或いは前記蓋側ケース
半体を超音波溶着するに当たって、 前記有底側ケース半体の前記平面部側から、その外周縁
部分のみに超音波振動を印加することができる構造の超
音波ホーンを当接し、その状態の超音波ホーンに超音波
振動を印加して、前記エネルギーダイレクタ及び前記有
底側ケース半体と前記蓋側ケース半体或いは前記中間体
とを溶着することを特徴とする薄肉ケースの超音波溶着
方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の前記有底側ケース半体
と前記蓋側ケース半体或いはこれらの中間体とから構成
されているパッケージ用ケースに部品を収納した後、前
記有底側ケース半体に前記中間体或いは前記蓋側ケース
半体を超音波溶着するに当たって、 前記中間体或いは前記蓋側ケース半体の開口周縁部に形
成した段部の受けに前記有底側ケース半体の開口周縁部
に形成した前記エネルギーダイレクタを嵌め込み、その
後、この状態の有底側ケース半体の前記平面部に、その
外周縁部分のみに超音波振動を印加することができる構
造の超音波ホーンを当接し、その状態の超音波ホーンに
超音波振動を印加して、前記エネルギーダイレクタ及び
前記有底側ケース半体と前記蓋側ケース半体或いは前記
中間体との前記受けの一部を溶融し、前記有底側ケース
半体と前記蓋側ケース半体或いは前記中間体とを溶着す
ることを特徴とする薄肉ケースの超音波溶着方法。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2006116652A Division JP4609369B2 (ja) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | バッテリーパック及びバッテリーパックの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10236438A true JPH10236438A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3849206B2 JP3849206B2 (ja) | 2006-11-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04212497A Expired - Fee Related JP3849206B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | バッテリーパック用ケース |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002245993A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パック |
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-
1997
- 1997-02-26 JP JP04212497A patent/JP3849206B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002245993A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パック |
| CN105387600A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-09 | 大金工业株式会社 | 中空部件及其制造方法 |
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