特許第6252780号(P6252780)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6252780
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】シール材取付治具
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/10 20060101AFI20171218BHJP
【FI】
   H01M2/10 A
【請求項の数】2
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2014-168739(P2014-168739)
(22)【出願日】2014年8月21日
(65)【公開番号】特開2016-46049(P2016-46049A)
(43)【公開日】2016年4月4日
【審査請求日】2016年12月6日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】木村 真也
【審査官】 山内 達人
(56)【参考文献】
【文献】 特開2014−103120(JP,A)
【文献】 特開2011−194982(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2014/0106196(US,A1)
【文献】 特開2013−89405(JP,A)
【文献】 特開2000−332452(JP,A)
【文献】 特開2001−176478(JP,A)
【文献】 特開平1−167945(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0272895(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/10
H01M 2/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池セルが収容されるとともに開口部を有する筐体と前記開口部を閉塞する蓋体との間を封止するシール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具であって、
前記筐体において、前記開口部を区画する壁部の前記蓋体と対向する端面に取り付けられるとともに前記開口部を囲む環状の第1枠部材と、
前記第1枠部材に対して間隔を空けて前記端面に取り付けられるとともに前記第1枠部材を囲む環状の第2枠部材と、を備え、
前記端面と前記第1枠部材及び前記第2枠部材との対向方向を高さ方向とすると、前記第1枠部材及び前記第2枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの下限を規定する第1確認面を有し、
前記第1枠部材及び前記第2枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの上限を規定する第2確認面を有するシール材取付治具。
【請求項2】
前記第1枠部材及び前記第2枠部材の両方が前記第1確認面及び前記第2確認面を有する請求項1に記載のシール材取付治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具に関する。
【背景技術】
【0002】
電池セルに液体などの異物が付着すると、電池セルの故障の原因となる。電池セルに異物が付着することを抑止するために電池セルを収容する密閉ケースとしては、例えば、特許文献1に記載されている。
【0003】
特許文献1に記載された密閉ケースは、開口部を有する筐体と、筐体の開口部を閉塞する蓋体とを有している。筐体と蓋体との間には、シール材が設けられている。シール材は、筐体と蓋体に挟まれることで潰れて、筐体と蓋体との間の封止性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−194982号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、密閉ケースにシール材を取り付けるときには、蓋体によって開口部を閉塞する前に筐体にシール材を取り付ける。その後、蓋体を筐体に取り付けることでシール材を蓋体によって潰すことで封止性が確保される。筐体にシール材を取り付ける際に、シール材を伸張させすぎたり、筐体とシール材との間に異物が侵入したりすると、筐体と蓋体との間の封止性が不足するおそれがある。
【0006】
本発明の目的は、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができるシール材取付治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するシール材取付治具は、電池セルが収容されるとともに開口部を有する筐体と前記開口部を閉塞する蓋体との間を封止するシール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具であって、前記筐体において、前記開口部を区画する壁部の前記蓋体と対向する端面に取り付けられるとともに前記開口部を囲む環状の第1枠部材と、前記第1枠部材に対して間隔を空けて前記端面に取り付けられるとともに前記第1枠部材を囲む環状の第2枠部材と、を備え、前記端面と前記第1枠部材及び前記第2枠部材との対向方向を高さ方向とすると、前記第1枠部材及び前記第2枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの下限を規定する第1確認面を有し、前記第1枠部材及び前記第2枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの上限を規定する第2確認面を有する。
【0008】
これによれば、筐体にシール材を取り付けるときには、第1枠部材と第2枠部材との間に、各枠部材に沿ってシール材を取り付ける。このとき、シール材を伸張させすぎて、筐体と蓋体との間の封止性を確保できなくなると、シール材の端面からの高さが第1確認面よりも低くなる。また、筐体とシール材との間に異物が侵入した場合には、シール材の端面からの高さが第2確認面よりも高くなる。このため、シール材の端面からの高さが、第1確認面よりも高く、かつ、第2確認面よりも低くなるように筐体の端面にシール材を取り付けることで、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができる。
【0009】
上記シール材取付治具について、前記第1枠部材及び前記第2枠部材の両方が前記第1確認面及び前記第2確認面を有することが好ましい。
これによれば、シール材を挟んで両側に第1確認面及び第2確認面が位置する。シール材が変形して、シール材の端面からの高さに高低差が生じた場合、端面からの高さが高い部分が第1枠部材又は第2枠部材に寄って位置する場合がある。この場合、シール材の端面からの高さが高い部分が寄って位置している方の枠部材に第1確認面及び第2確認面があるとシール材の端面からの高さと第1確認面及び第2確認面とを比較しやすい。第1枠部材及び第2枠部材の両方に第1確認面及び第2確認面を設けることで、シール材の端面からの高さが高い部分が第1枠部材及び第2枠部材のいずれに寄って位置していても、第1確認面及び第2確認面との比較を行いやすい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】電池パックを示す斜視図。
図2】筐体を示す正面図。
図3】筐体へのシール材取付治具の取付態様を示す分解斜視図。
図4】筐体に取り付けられたシール材取付治具を示す図3の4−4線端面図。
図5】シール材を筐体に取り付けるときのシール材取付治具の一部を破断して示す斜視図。
図6】筐体とシール材との間に異物が侵入した場合のシール材取付治具とシール材との関係を示す端面図。
図7】シール材を伸張させすぎた場合のシール材取付治具とシール材との関係を示す端面図。
図8】変形例のシール材取付治具を示す端面図。
図9】変形例のシール材取付治具を示す端面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、シール材取付治具の一実施形態について説明する。
図1に示すように、電池パック10は密閉ケース11を有している。密閉ケース11には、複数の電池セルBCが収容されている。
【0013】
図1及び図2に示すように、密閉ケース11は、開口部12を有する筐体13と、筐体13の開口部12を閉塞する平板状の蓋体20とを備えている。筐体13は、平板状の基部14と、基部14の周縁から立設した枠状の壁部15とを有している。開口部12は、壁部15に囲まれることで区画されている。
【0014】
壁部15には、蓋体20と対向する端面16に開口するとともに内周に雌ネジを有するネジ穴17が複数設けられている。また、ネジ穴17よりも内側、すなわち、開口部12側には、端面16に開口する挿入穴18が設けられている。
【0015】
蓋体20には、厚み方向に貫通する貫通孔21が複数設けられている。この貫通孔21は、壁部15に設けられたネジ穴17と対応して設けられている。具体的にいえば、蓋体20によって開口部12を閉塞したときに、ネジ穴17と貫通孔21とが対向するように貫通孔21が設けられている。蓋体20は、貫通孔21を挿通したボルト22がネジ穴17に螺合されることで筐体13に固定されている。
【0016】
筐体13と蓋体20との間には、シール材23が設けられている。シール材23は、1つの長尺状の弾性部材を端面16の形状に合わせて折り曲げたものであり、開口部12を囲んでいる。弾性部材は、例えば、ゴムや、ゴムスポンジなどである。シール材23の始端と終端は重なり合って設けられている。本実施形態では、シール材23の一面が粘着面となっており、この粘着面によってシール材23を端面16に貼り付けている。シール材23は、ネジ穴17と挿入穴18との間に設けられている。シール材23は、蓋体20によって潰されることで、筐体13と蓋体20との間を封止している。
【0017】
次に、筐体13にシール材23を取り付ける方法について作用とともに説明する。
図3に示すように、筐体13にシール材23を取り付けるときには、まず、筐体13にシール材取付治具30を配置する。シール材取付治具30は、第1枠部材としての内枠31と、第2枠部材としての外枠41とを備えている。内枠31と外枠41とは、ともに端面16の形状、すなわち、開口部12の形状に合わせて環状に構成されている。
【0018】
図3及び図4に示すように、内枠31において、内枠31によって囲まれる開口を区画する面を内面32とし、内面32とは反対側の面を外面33とすると、内枠31は、内面32と外面33とを繋ぐ底面34からの高さが異なる第1内枠部35と、第2内枠部36とを有している。第1内枠部35は、第2内枠部36に比べて底面34からの高さが高い。第2内枠部36は、第1内枠部35の外周を囲んでいる。第1内枠部35には、複数の第1取付孔37が設けられている。第1取付孔37は、挿入穴18に対応して設けられている。具体的にいえば、内枠31を端面16に載置したときに、第1取付孔37と挿入穴18とが対向するように第1取付孔37が設けられている。
【0019】
外枠41において、外枠41によって囲まれる開口を区画する面を内面42とし、内面42とは反対側の面を外面43とすると、外枠41は、内面42と外面43とを繋ぐ底面44からの高さが異なる第1外枠部45と、第2外枠部46とを有している。第1外枠部45は、第2外枠部46に比べて底面44からの高さが高い。第1外枠部45は、第2外枠部46の外周を囲んでいる。第1外枠部45には、複数の第2取付孔47が設けられている。第2取付孔47は、ネジ穴17に対応して設けられている。具体的にいえば、外枠41を端面16に載置したときに、第2取付孔47とネジ穴17とが対向するように第2取付孔47が設けられている。外枠41の第2外枠部46によって区画される開口は、内枠31の第2内枠部36の外周よりも大きく、外枠41の開口内に内枠31を収めることができる。
【0020】
シール材23を筐体13に取り付けるときには、基部14が鉛直方向下方に位置し、開口部12が鉛直方向上方に開口するように筐体13が配置される。また、筐体13に設けられた一部のネジ穴17及び全ての挿入穴18には、円柱状のピン51が挿入される。
【0021】
そして、内枠31と、外枠41とは端面16に取り付けられる。挿入穴18に挿入されたピン51は、内枠31の第1取付孔37に挿入される。また、ネジ穴17に挿入されたピン51は、外枠41の第2取付孔47に挿入される。これにより、内枠31及び外枠41は、ピン51によって位置決めされるとともに、鉛直方向上方とは異なる方向への移動が規制されている。
【0022】
外枠41は、内枠31に対して間隔を空けて設けられている。外枠41は、内枠31を囲んでおり、内枠31は、外枠41の開口内に設けられている。第2内枠部36と第2外枠部46とは、向かい合って設けられている。これにより、第2内枠部36と第2外枠部46との間には、溝52が区画されている。この溝52の幅、すなわち、第2内枠部36と第2外枠部46との対向面間の寸法は、シール材23が良品のとき、すなわち、筐体13と蓋体20との間の封止性を確保することができるときのシール材23の幅よりも若干大きな寸法に設定されている。換言すれば、第2内枠部36と第2外枠部46とは、端面16に位置決めされた状態で良品のシール材23をかたどった溝52が区画されるように構成されている。したがって、内枠31と外枠41との位置決めを行うピン51は、内枠31と外枠41が端面16に載置されたときに、シール材23が良品のときのシール材23の幅よりも若干大きな間隔で第2内枠部36と第2外枠部46が位置するように設けられているといえる。
【0023】
また、端面16と内枠31及び外枠41との対向方向を高さ方向とすると、第2内枠部36及び第2外枠部46の高さ方向の面のうち底面34,44とは反対側の第1確認面38,48は、筐体13と蓋体20との間の封止性を確保するのに要するシール材23の端面16からの高さの下限を規定している。内枠31の第1確認面38と外枠41の第1確認面48とは同一の高さに位置している。
【0024】
第1内枠部35及び第1外枠部45の高さ方向の面のうち底面34,44とは反対側の第2確認面39,49は、筐体13と蓋体20との間の封止性を確保するのに要するシール材23の端面16からの高さの上限を規定している。内枠31の第2確認面39と外枠41の第2確認面49とは同一の高さに位置している。なお、端面16と内枠31の底面34、及び端面16と外枠41の底面44とはそれぞれ接触しているため、端面16と底面34,44とが同一の高さに位置しているとみなすと、端面16からのシール材23の高さは、底面34,44からのシール材23の高さと捉えることもできる。
【0025】
図5に示すように、内枠31及び外枠41を端面16に取り付けた後には、内枠31及び外枠41の間の溝52に沿ってシール材23を端面16に貼り付けていく。この際、シール材23の端面16からの高さを確認しながらシール材23を端面16に貼り付ける。シール材23の端面16からの高さを確認して、シール材23の端面16からの高さが第1確認面38,48の高さよりも高く、かつ、第2確認面39,49の高さよりも低ければ蓋体20によって開口部12を閉塞したときに筐体13と蓋体20との間の封止性が確保されていると判断することができる。シール材23の高さを確認するときには、シール材23の高さ方向の面のうち、端面16と接する面とは反対側の面24が第1確認面38,48と、第2確認面39,49との間に位置しているか否かを確認する。面24が第1確認面38,48と、第2確認面39,49との間に位置しているか否かは、面24の位置と第1確認面38,48及び第2確認面39,49との位置を視認や触れることによって比較することで判断することができる。
【0026】
図6に示すように、筐体13とシール材23との間に異物61が侵入している場合には、シール材23の高さが第2確認面39,49よりも高くなり、シール材23が第2確認面39,49から突出する。筐体13とシール材23との間に異物61が侵入している場合、筐体13とシール材23との間に隙間ができ、開口部12を蓋体20で閉塞したときに、筐体13と蓋体20との封止性が不足するおそれがある。シール材23が第2確認面39,49から突出している場合には、異物61を除去して、再度シール材23を貼り付ける。なお、シール材23の高さが第2確認面39,49を超えない程度の大きさの異物が端面16とシール材23との間に侵入した場合には、シール材取付治具30によって異物が侵入したことを検出することはできない。しかしながら、開口部12を蓋体20で閉塞した後には、密閉ケース11の密閉性を検査する検査が行われるため、異物によって筐体13と蓋体20との封止性が不足している場合には、この検査によって異物の侵入を検出することができる。
【0027】
図7に示すように、シール材23を貼り付けるときにシール材23を伸張しすぎた場合には、シール材23の高さが第1確認面38,48の高さよりも低くなる。シール材23の端面16からの高さが第1確認面38,48よりも低いと、蓋体20によって開口部12を閉塞したときに、シール材23の潰れ量が少なく、封止性が不足するおそれがある。シール材23の端面16からの高さが第1確認面38,48よりも低い場合には、シール材23の端面16からの高さが第1確認面38,48よりも高く、かつ、第2確認面39,49よりも低くなるように再度シール材23を貼り付ける。
【0028】
筐体13にシール材23を貼り付けた後には、シール材取付治具30及びピン51を筐体13から取り外し、蓋体20によって開口部12を閉塞する。
したがって、上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
【0029】
(1)端面16にシール材23を貼り付けるときに、端面16からのシール材23の高さが第1確認面38,48よりも低い場合、及び端面16からのシール材23の高さが第2確認面39,49よりも高い場合には、開口部12を蓋体20で閉塞したときに筐体13と蓋体20との間の封止性が不足すると判断することができる。したがって、シール材23の端面16からの高さが、第1確認面38,48と第2確認面39,49との間に位置するようにシール材23を取り付けることで、端面16と蓋体20との間の封止性が確保されるようにシール材23を筐体13に取り付けることができる。このため、電池セルBCが収容された密閉ケース11内に液体などの異物が侵入しにくく、電池セルBCの故障を抑制することができる。
【0030】
(2)また、端面16からのシール材23の高さによって、開口部12を蓋体20で閉塞したときに、筐体13と蓋体20との間の封止性が確保されているか否かを判断することができるため、容易に封止性が確保されているかを判断することができる。
【0031】
(3)内枠31及び外枠41の両方に第1確認面38,48及び第2確認面39,49を設けている。シール材23は変形するため、部位毎に高低差が生じる場合がある。このとき、端面16からの高さが高い部分が、内枠31又は外枠41のいずれかに寄って設けられている場合、端面16からの高さが高い部分が寄って設けられた内枠31又は外枠41に第1確認面38,48及び第2確認面39,49があるとシール材23の端面16からの高さと第1確認面38,48及び第2確認面39,49とを比較しやすい。内枠31及び外枠41の両方に第1確認面38,48及び第2確認面39,49があると、シール材23の端面16からの高さが高い部分が内枠31及び外枠41のいずれかに寄っていても第1確認面38,48及び第2確認面39,49との比較を行いやすい。
【0032】
(4)ネジ穴17にピン51を挿入している。このため、蓋体20を筐体13に固定するためのボルト22が螺合されるネジ穴17をピン51の支持穴として兼用することができる。
【0033】
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
図8に示すように、内枠31(又は外枠41)が第1確認面38及び第2確認面39を有し、外枠71は第2確認面72のみを有するようにしてもよい。また、外枠は、第1確認面及び第2確認面のいずれも有していなくてもよい。
【0034】
図9に示すように、内枠81が第1確認面82を有し、外枠91が第2確認面92を有するようにしてもよい。すなわち、第1確認面及び第2確認面は、内枠及び外枠のいずれかに少なくとも一つ設けられていればよい。
【0035】
○筐体13に設けたネジ穴17及び挿入穴18にピン51を挿入し、このピン51によって内枠31及び外枠41の位置決め及び取り付けを行ったが、これに限られない。例えば、端面16から突出したボルトを蓋体20の貫通孔21に挿通させて、このボルトにナットを螺合することで蓋体20を筐体13に固定する場合には、ボルトを第1取付孔37及び第2取付孔47に挿入して、内枠31及び外枠41の位置決め及び取り付けを行ってもよい。また、内枠31と外枠41とを連結する連結具によって内枠31と外枠41とを連結した状態で端面16に内枠31と外枠41とを載置するとともに、内枠31及び外枠41と端面16とを係止する係止具などによって内枠31及び外枠41を端面16に取り付けてもよい。内枠31及び外枠41を取り付けた後には、連結具を内枠31及び外枠41から取り外し、シール材23を取り付ける。
【0036】
○全てのネジ穴17にピン51が挿入されていてもよい。
○第2取付孔47は、ピン51が挿入されるネジ穴17に対応して設けられていてもよい。すなわち、第2取付孔47は、ピン51が挿入されないネジ穴17と対応する部分には設けられていなくてもよい。
【0037】
○第2内枠部36に、第1取付孔37が設けられていてもよい。また、第2外枠部46に、第2取付孔47が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【0038】
BC…電池セル、12…開口部、13…筐体、16…端面、20…蓋体、23…シール材、30…シール材取付治具、31,81…内枠、38,48…第1確認面、39,49…第2確認面、41,71,91…外枠。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9