特許 6442955 レーザ溶接用治具とレーザ溶接方法

(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】6442955

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】レーザ溶接用治具とレーザ溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20181217BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20181217BHJP

   H01M 2/04 20060101ALN20181217BHJP

   H01M 2/34 20060101ALN20181217BHJP

   H01M 2/12 20060101ALN20181217BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/70

   B23K26/21 W

   !H01M2/04 A

   !H01M2/34 A

   !H01M2/12 101

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-198350(P2014-198350)

(22)【出願日】2014年9月29日

(65)【公開番号】特開2016-68103(P2016-68103A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年6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】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

(72)【発明者】

【氏名】田丸 耕二郎

(72)【発明者】

【氏名】奥田 元章

(72)【発明者】

【氏名】西原 寛恭

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−００４２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１３６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６０５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７７５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２１９９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／７０

Ｂ２３Ｋ ２６／２１

Ｈ０１Ｍ ２／０４

Ｈ０１Ｍ ２／１２

Ｈ０１Ｍ ２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付け、押付けた状態で前記第１の溶接部材の複数個の溶接箇所のそれぞれに溶接用レーザ光が到達することを許容し、前記複数個の溶接箇所のそれぞれからの反射レーザ光が、反射レーザ光から保護する必要がある被保護部材に到達することを防止するレーザ溶接用治具であって、
前記第１の溶接部材、前記第２の溶接部材及び前記被保護部材は、蓄電装置に設けられており、
前記蓄電装置は、
ケースと、
前記ケースに収容される電極組立体と、
前記ケースに設けられる端子と、
前記ケース内に収容され、前記電極組立体と前記端子とが電気的に接続される導通状態と、前記電極組立体とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置と、を備えており、
前記電流遮断装置は、
前記ケースと前記端子との間に配置され、その内部空間に前記端子の一端を収容する支持部材と、
前記支持部材の内部空間に収容され、前記端子の一端と電気的に接続される第１通電板と、
前記第１通電板と対向して配置され、前記支持部材に接続して前記支持部材の内部空間を閉じると共に、前記電極組立体と電気的に接続される第２通電板と、を備えており、
前記第１の溶接部材は、前記第１通電板であり、
前記第２の溶接部材は、前記端子であり、
前記被保護部材は、前記支持部材であり、
前記複数個の溶接箇所は、前記支持部材の内部空間に位置しており、
前記レーザ溶接用治具は、前記第１の溶接部材を前記第２の溶接部材に押付けた位置関係において、前記複数個の溶接箇所の全部を覆うと共に、当該レーザ溶接用治具の前記第１の溶接部材と当接する部位が前記支持部材の内部空間に収容される形状であり、
前記複数個の溶接箇所のそれぞれに溶接用レーザ光が到達することを許容する単数又は複数の貫通孔が設けられており、
前記複数個の溶接箇所のそれぞれと前記被保護部材を結ぶ複数本の直線を規定したとき、前記複数本の直線のいずれもが、前記貫通孔を通過しない関係にあることを特徴とするレーザ溶接用治具。

【請求項2】

前記複数の貫通孔は、前記第１の溶接部材を前記第２の溶接部材に押付けた位置関係において、前記各貫通孔が前記各溶接箇所と対応する位置に設けられており、かつ、前記第１の溶接部材を前記第２の溶接部材に押付ける押付け面に開口していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接用治具。

【請求項3】

第１の溶接部材と第２の溶接部材を複数個の溶接箇所においてレーザ溶接する方法であって、
前記第１の溶接部材と前記第２の溶接部材を所定の順番で重ねて配置する溶接部材配置工程と、
前記溶接部材配置工程の後で、前記第１の溶接部材を前記第２の溶接部材に対して押付けて、前記複数個の溶接箇所を当接させる溶接部材押付け工程と、
前記溶接部材押付け工程で押付けた後で、溶接用レーザ光を前記第１の溶接部材の前記複数個の溶接箇所に照射して、前記第１の溶接部材と前記第２の溶接部材とを溶接するレーザ溶接工程を備えており、
前記第１の溶接部材及び前記第２の溶接部材は、蓄電装置に設けられており、
前記蓄電装置は、
ケースと、
前記ケースに収容される電極組立体と、
前記ケースに設けられる端子と、
前記ケース内に収容され、前記電極組立体と前記端子とが電気的に接続される導通状態と、前記電極組立体とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置と、を備えており、
前記電流遮断装置は、
前記ケースと前記端子との間に配置され、その内部空間に前記端子の一端を収容する支持部材と、
前記支持部材の内部空間に収容され、前記端子の一端と電気的に接続される第１通電板と、
前記第１通電板と対向して配置され、前記支持部材に接続して前記支持部材の内部空間を閉じると共に、前記電極組立体と電気的に接続される第２通電板と、を備えており、
前記第１の溶接部材は、前記第１通電板であり、
前記第２の溶接部材は、前記端子であり、
前記複数個の溶接箇所は、前記支持部材の内部空間に位置しており、
前記レーザ溶接工程では、
（１）溶接用レーザ光が溶接箇所に照射されている間、溶接用レーザ光が照射されていない溶接箇所においても前記第１の溶接部材を前記第２の溶接部材に押付けておき、
（２）前記複数個の溶接箇所の全部と、レーザ光から保護する必要がある被保護部材の間に遮蔽部材を配置しておき、
前記被保護部材は、前記支持部材であることを特徴とするレーザ溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、レーザ溶接用治具（治具と省略することがある）と、レーザ溶接方法を開示する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、一対の部材をレーザ溶接する際に用いる治具が開示されている。本明細書では、溶接する部材を溶接部材という。特許文献１の治具は、一方の溶接部材の溶接箇所の周辺を他方の溶接部材に押付ける形状を備えており、溶接箇所に溶接用レーザ光（レーザ光と省略することがある）を導く貫通孔が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２８４０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レーザ溶接の場合、溶接箇所で反射したレーザ光が、レーザ光から保護する必要がある部材に到達し、反射したレーザ光によってその部材が損傷することがある。本明細書では、溶接箇所で反射したレーザ光を反射レーザ光といい、反射レーザ光から保護する必要がある部材を被保護部材という。
特許文献１の治具を用いると、反射レーザ光が貫通孔の内壁に遮られ、反射レーザ光が被保護部材に到達することを防止する効果が期待される。しかしながら、特許文献１の技術は、治具によって反射レーザ光を遮蔽する必要性と有用性を認識していない。このため、特許文献１の治具は、反射レーザ光から被保護部材を保護する点で万全でない。特に、溶接部材の複数箇所を溶接する場合は、例えば貫通孔を大きくしたり、あるいは貫通孔の数を増やしたりすることが考えられるが、貫通孔を大きくすると反射レーザ光が当該貫通孔を通過して治具の外部に漏れ易くなり、また、貫通孔の数を増やすと反射レーザ光が何れかの貫通孔を通過して治具の外部に漏れ易くなる。

【0005】

本明細書では、溶接部材を複数箇所においてレーザ溶接する際に、治具を利用して反射レーザ光から被保護部材を保護する技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示するレーザ溶接用治具は、第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付け、押付けた状態で第１の溶接部材の複数個の溶接箇所のそれぞれに溶接用レーザ光が到達することを許容し、複数個の溶接箇所のそれぞれからの反射レーザ光が被保護部材に到達することを防止する。この治具は、第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付けた位置関係において、複数個の溶接箇所の全部を覆う形状を備えている。また、この治具には、複数個の溶接箇所のそれぞれに溶接用レーザ光が到達することを許容する単数又は複数の貫通孔が設けられている。この治具は、複数個の溶接箇所のそれぞれと被保護部材を結ぶ複数本の直線のいずれもが、貫通孔を通過しない関係にあることを特徴としている。なお、「貫通孔を通過しない」とは、貫通孔の一方の開口から貫通孔の内部空間を経て他方の開口に通り抜けることがないことを意味する。

【0007】

複数個の溶接箇所のそれぞれに溶接用レーザ光が到達することを許容する単数又は複数の貫通孔がレーザ溶接用治具に設けられていると、貫通孔を通過して溶接箇所に到達したレーザ光が当該溶接箇所で反射し、反射レーザ光が貫通孔（貫通孔が複数設けられている場合は、いずれかの貫通孔）を通過して治具の外部に漏れる場合がある。本明細書に開示する治具は、複数個の溶接箇所の全部を覆う形状を備えているとともに、複数個の溶接箇所のそれぞれと被保護部材を結ぶ複数本の直線のいずれもが貫通孔を通過しない関係に設定されている。このため、溶接箇所から被保護部材に向かおうとする反射レーザ光は貫通孔を通過できず（即ち、治具に遮られ）、反射レーザ光が被保護部材に到達することがない。また、本明細書に開示する治具によると、複数個の溶接箇所を溶接する間に治具と溶接部材の相対的位置関係を変化させる必要がない。被保護部材を確実に保護しながら複数個の溶接箇所を効率的に溶接していくことができる。

【0008】

本明細書では、新規なレーザ溶接方法をも開示する。このレーザ溶接方法では、第１の溶接部材と第２の溶接部材を複数個の溶接箇所においてレーザ溶接する。このレーザ溶接方法は、溶接部材配置工程と、溶接部材押付け工程と、レーザ溶接工程を備える。溶接部材配置工程では、第１の溶接部材と第２の溶接部材を所定の順番で重ねて配置する。溶接部材押付け工程は、溶接部材配置工程を実施した後に、第１の溶接部材を第２の溶接部材に対して押付けて、複数個の溶接箇所を当接させる。レーザ溶接工程では、溶接部材押付け工程を実施した後に、溶接用レーザ光を第１の溶接部材の複数個の溶接箇所に照射し、第１の溶接部材と第２の溶接部材とを溶接する。上記のレーザ溶接工程では、次の２つを実施することを特徴とする。即ち、（１）溶接用レーザ光が溶接箇所に照射されている間、溶接用レーザ光が照射されていない溶接箇所においても第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付けておき、（２）複数個の溶接箇所の全部と、レーザ光から保護する必要がある被保護部材の間に遮蔽部材を配置しておく。遮蔽部材は、治具の一部であってもよい。

【0009】

上記の方法によると、レーザ光が溶接箇所に照射されている間、レーザ光が照射されていない溶接箇所においても第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付けておく。このため、ある溶接箇所におけるレーザ溶接が終了した後に、次の溶接箇所に対する溶接部材押付け工程を実施する必要がなく、直ちに次の溶接箇所にレーザ光を照射することができる。即ち、溶接部材押付け工程を一度実施するだけで、複数個の溶接箇所の全てにおいてレーザ溶接することができる。このため、複数個の溶接箇所を効率的にレーザ溶接できる。また、この方法では、複数個の溶接箇所の全部と、被保護部材の間に遮蔽部材が配置される。このため、溶接箇所で反射した反射レーザ光は遮蔽部材に遮られ、反射レーザ光が被保護部材に到達することを抑制できる。従って、上記の方法によると、被保護部材を反射レーザ光から保護しながら、複数個の溶接箇所において効率的にレーザ溶接できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、第１の溶接部材と第２の溶接部材を複数箇所においてレーザ溶接する際に、治具を利用して反射レーザ光から被保護部材を保護しながら、複数箇所の溶接を高効率に実施することができる。

【0011】

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】（ａ）は実施例１のレーザ溶接用治具の平面図を示し、（ｂ）は図１（ａ）のＩ（ｂ）−Ｉ（ｂ）線における断面図を示す。

【図2】蓄電装置の縦断面図を示す。

【図3】図１の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図を示す。

【図4】実施例１のレーザ溶接方法を示す図であり、変形板をかしめ端子上に配置した様子を示す。

【図5】実施例１のレーザ溶接用治具で変形板をかしめ端子に押付け、変形板の溶接箇所にレーザ光を照射する様子を示す。

【図6】実施例１において変形板上に破断板を配置した様子を示す。

【図7】実施例２のレーザ溶接用治具で変形板をかしめ端子に押付けた様子を示す。

【図8】実施例３のレーザ溶接用治具で変形板をかしめ端子に押付けた様子を示す。

【図9】実施例４のレーザ溶接用治具の平面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0014】

（特徴１） 治具に複数の貫通孔が形成されている。貫通孔の個数と、溶接箇所の個数が等しい。治具によって、第１の溶接部材を第２の溶接部材に押付けた位置関係において、各貫通孔が各溶接箇所と対応する位置に設けられている。
（特徴２） 各貫通孔の周囲に位置する治具が、溶接箇所を一巡する範囲において、第１の溶接部材に密着する。このため、治具が第１の溶接部材に密着して第２の溶接部材に押付けると、各貫通孔の開口は一方の溶接部材に塞がれる構成となる。従って、治具の内部においては、各貫通孔の内部空間が互いに分断される。この結果、１個の貫通孔を通過して当該貫通孔に対応する溶接箇所で反射した反射レーザ光が、他の貫通孔から治具の外部に漏れ出ることがない。また、治具のメンテナンス（例えば、治具が反射レーザ光により損傷されていないかどうかの確認など）が容易となる。

【実施例1】

【0015】

実施例１のレーザ溶接用治具５０について図１〜図６を参照して説明する。以下では、レーザ溶接用治具５０を単に治具５０とも称する。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を規定すると、治具５０は、ｘｙ平面上に位置する円板形状の基部５２と、−ｚ方向に延びる円筒形状の脚部５４を有する。脚部５４は１２個形成されており、基部５２の外周部に、周方向に等間隔に接続されている。図１（ｂ）に示すように、治具５０には、基部５２と脚部５４を、脚部５４の軸方向（ｚ方向）に貫通する円柱形状の貫通孔５６が形成されている。脚部５４は、−ｚ方向の端部に環状の面５８を有している。面５８は、ｘｙ平面上に延びており、１２個の面５８は、全て同一平面上に位置している。面５８は、「押付け面」の一例に相当する。

【0016】

本実施例では、治具５０は鉄製であり、図２に示す、蓄電装置１００を構成する銅製の変形板３２と銅製のかしめ端子５をレーザ溶接する際に用いられる。蓄電装置１００は、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池である。蓄電装置１００は、ケース１と、負極集電タブ３ａ及び正極集電タブ３ｂを備える電極組立体３と、負極側のかしめ端子５と、正極側のかしめ端子７と、電流遮断装置３０等を備えている。かしめ端子５は、ケース１の蓋９に形成された開口１１に取付けられている。ケース１の外部には、外部接続用の外部端子６０及びボルト６４が配置されている。かしめ端子５、外部端子６０及びボルト６４は、互いに電気的に接続されており、負極端子を構成している。蓋９と外部端子６０の間、及び蓋９とかしめ端子５の間には、樹脂製のガスケット６２が配置されている。ガスケット６２により、蓋９が外部端子６０及びかしめ端子５から絶縁されている。かしめ端子５のｚ方向の端部には変形板３２がレーザ溶接されている。変形板３２の中央部には破断板３４がレーザ溶接されている。変形板３２と破断板３４により、電流遮断装置３０が構成されている。電流遮断装置３０は、接続端子２３などを介して電極組立体３の負極集電タブ３ａに電気的に接続されている。なお、変形板３２は「第１の溶接部材」の一例に相当し、かしめ端子５は「第２の溶接部材」の一例に相当する。なお、治具５０の材料は鉄に限られず、銅以上の融点を有する材料（例えば鉄の合金又はステンレス等）により形成されていてもよい。
正極側のかしめ端子７についてもほぼ同様であり、ケース１の内部で電極組立体３の正極集電タブ３ｂに電気的に接続されており、蓋９から絶縁されており、外部端子６１とボルト６５に電気的に接続されている。外部端子６１とボルト６５は、蓋９から絶縁されている。正極側には、電流遮断装置が用意されていない。かしめ端子５，７は、かしめることで（塑性変形することで）蓋９に固定されている。

【0017】

図３は、図２のかしめ端子５近傍の部分拡大図を示す。かしめ端子５は、円筒部１４、基底部１５及び固定部１６を有する。円筒部１４は円筒形状をしており、開口１１を貫通している。基底部１５は平面視すると円環状であり、円筒部１４のｚ方向側に位置している。基底部１５の外径は開口１１の径よりも大きい。かしめ端子５は、変形板３２がレーザ溶接される前に、蓋９の開口１１に取付けられる。かしめ端子５を蓋９に取付ける際は、まず、かしめ端子５の円筒部分（即ち、円筒部１４と、かしめる前の固定部１６とによって構成される円筒状の部分）にＯリング１９を挿通させて、Ｏリング１９を基底部１５上に配置させる。同様に、円筒部分（１４，１６）に支持部材３６の部分３６ａ（後述）を挿通させて、部分３６ａを基底部１５上に配置させる。一方、蓋９の開口１１には、ガスケット６２を取付けると共に、外部端子６０を配置する。この状態で、円筒部分（１４，１６）をケース１の内部から開口１１、ガスケット６２の開口及び外部端子６０の開口に挿通する。その後、円筒部分（１４，１６）の端部（ケース１の外部に突出している部分）を径方向外側に屈曲させて径方向外側に押し広げる。これにより、円筒部分（１４，１６）の端部は外部端子６０の上面に当接し、かしめ端子５が蓋９にかしめ固定される。円筒部分（１４，１６）のうち径方向外側に屈曲させた部分（即ち、端部）が固定部１６に相当する。かしめ端子５が蓋９にかしめ固定されると、Ｏリング１９、支持部材３６の部分３６ａ、ガスケット６２及び外部端子６０がかしめ端子５と蓋９との間に挟持される。なお、支持部材３６は溶接用レーザ光が照射されると損傷し、「被保護部材」の一例に相当する。

【0018】

基底部１５の端面１５ａには、変形板３２の外周部３２ａがレーザ溶接により接合されている。変形板３２は、平面視したときに円形を有する導電性のダイアフラムであり、中央部が下方に突出している。変形板３２の径は基底部１５の外径と略同一である。変形板３２の中央部は平坦である。変形板３２のｚ方向側には、環状の絶縁部材３８を介して破断板３４が配置されている。破断板３４は円形の略平坦な板材であり、接続端子２３により電極組立体３の負極集電タブ３ａ（図２参照）に接続されている。変形板３２の中央部と破断板３４はレーザ溶接により接合されている。基底部１５、変形板３２、絶縁部材３８及び破断板３４は、支持部材３６によりｚ方向に挟持されている。
具体的には、支持部材３６は、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）により形成されており、部分３６ａと、部分３６ｂと、部分３６ｃを有する。部分３６ａは、円環状であり、蓋９と基底部１５の間に配置され、基底部１５の外縁まで延びている。部分３６ｂは、略円筒形状であり、基底部１５の側周面の全体を覆っている。部分３６ｂは、ｚ方向の端部に端面３６ｂ１を有している。端面３６ｂ１は、変形板３２の中央部と略同一の高さに位置している。部分３６ｃは、破断板３４が固定される前は円柱形状を有しており（図４参照）、端面３６ｂ１上に分散して配置されている。本実施例では、部分３６ｃは４個形成されている。破断板３４には、部分３６ｃと対応する位置に取付孔３４ｃが形成されている。取付孔３４ｃは、ｚ方向に向かうにつれて拡径する円錐台形状の孔である。部分３６ｃを破断板３４の取付孔３４ｃに挿入し、部分３６ｃに熱を加えると、部分３６ｃは取付孔３４ｃの形状に倣って変形する。部分３６ｃの内部に生じる熱変形による収縮力により、破断板３４は支持部材３６に固定される。これにより、支持部材３６は、基底部１５、変形板３２、絶縁部材３８及び破断板３４をｚ方向に挟持している。破断板３４には貫通孔３４ｂが形成されており、ケース１内の圧力と、変形板３２の下面に作用する圧力を一致させる。

【0019】

電流遮断装置３０は、接続端子２３と、破断板３４と、変形板３２と、かしめ端子５とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３とかしめ端子５は、電流遮断装置３０の通電経路を介して電気的に接続されている。ケース１の内圧が上昇して所定値を超えると、その圧力が変形板３２の下面（ｚ方向側の面）に作用し、変形板３２が−ｚ方向に反転する。すると、変形板３２の中央部に接続されていた破断板３４が、機械的に脆弱な溝部３４ａを起点に破断する。そして、破断板３４は、溝部３４ａで囲まれていた部分と、溝部３４ａの外周部分とに分離する。これによって、破断板３４と変形板３２とを接続する通電経路が遮断され、電極組立体３とかしめ端子５との間の通電が遮断される。

【0020】

次に、電流遮断装置３０の製造方法について説明する。本実施例では、治具５０を用いて変形板３２とかしめ端子５をレーザ溶接する工程に特徴があり、その他の工程については従来公知の工程を用いることができる。このため、以下では、本実施例の特徴部分を主に説明する。

【0021】

（溶接部材配置工程）
溶接工程は、図２、図３に示した姿勢から上下を反転した姿勢で実施する。まず、図４に示すように、かしめ端子５の基底部１５の端面１５ａ上に変形板３２の外周部３２ａが配置される。変形板３２は、その外縁が基底部１５の外縁と揃うように配置される。基底部１５の端面１５ａの径方向の長さと、変形板３２の外周部３２ａの径方向の長さは互いに等しい。また、端面１５ａ及び外周部３２ａは、ｘｙ平面方向に延びる平坦な面である。このため、端面１５ａと外周部３２ａは、これらの全面で当接する。なお、図４に示すように、本工程は、かしめ端子５が蓋９に取付けられた後で行われる。このため、変形板３２及びかしめ端子５の周囲には、支持部材３６が配置されている。支持部材３６は、溶接用レーザ光から保護する必要がある被保護部材である。

【0022】

（溶接部材押付け工程）
次に、図５に示すように、治具５０を用いて変形板３２をかしめ端子５に向かって押付ける。なお、かしめ端子５は蓋９にかしめられており、図示しない治具によって、かしめ端子５が下方に移動することが禁止されている。治具５０を下方に移動させると変形板３２がかしめ端子５に押付けられる。治具５０を平面視すると、１２個の脚部５４は円形形状を有する。この１２個の円の全てを内接させる円の径（本実施例では、治具５０の基部５２の径と同一）は、変形板３２の外周部３２ａの外径よりも小さい。また、この１２個の円の全てに外接する円の径は、外周部３２ａの内径よりも大きい。このため、治具５０の基部５２の中心と変形板３２の中心が平面視したときに重なるように治具５０を変形板３２上に配置すると、各脚部５４は、変形板３２の外周部３２ａ上に位置することになる。即ち、各脚部５４の面５８は、外周部３２ａと当接する。
本実施例では、変形板３２の外周部３２ａには、１２箇所においてレーザ光が照射される。以下では、レーザ光が照射される予定の箇所、及びレーザ光が照射された箇所を、溶接箇所４０と総称する。溶接箇所４０は、変形板３２の外周部３２ａに周方向に等間隔に位置している。治具５０は、各脚部５４が各溶接箇所４０を覆うように配置される。即ち、各貫通孔５６から各溶接箇所４０を視認可能である。治具５０に図５の下方（−ｚ方向）に向かう力を印加すると、各脚部５４の各面５８が、変形板３２をかしめ端子５に押付ける。これにより、少なくとも各面５８の周囲では（即ち、全ての溶接箇所４０では）、変形板３２とかしめ端子５が隙間なく密着する。
ここで、図５に示す２本の直線Ｌ１、Ｌ２は、溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ直線の例である。直線Ｌ１、Ｌ２はいずれも貫通孔５６を通過していない。溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ直線は一意に決まらず、ある範囲内において自在にあり得る。本明細書でいう溶接箇所と支持部材を結ぶ直線は、溶接箇所と支持部材を結ぶ任意の直線を意味する。溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ直線であればいずれも上記直線に相当し、図５に示す直線に限られない。図５から明らかなように、本実施例では、溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ任意の直線Ｌ１、Ｌ２をどのように設定しても、直線Ｌ１、Ｌ２が貫通孔５６を通過することはない。

【0023】

（レーザ溶接工程）
続いて、図５に示すように、レーザ７０を用いてレーザ光を変形板３２に照射し、変形板３２とかしめ端子５をレーザ溶接する。本実施例では、１２個の溶接箇所４０を、１箇所ずつ順に溶接する。具体的には、まず、レーザ７０が治具５０の１個の貫通孔５６の上方に位置するように、レーザ７０を移動させる。次に、レーザ光を、貫通孔５６を介して、当該貫通孔５６の内部に位置している溶接箇所４０に照射する。これにより、溶接箇所４０において変形板３２とかしめ端子５がレーザ溶接され、結果として溶接ビード４２が形成される。続いて、レーザ７０が別の貫通孔５６の上方に位置するように、レーザ７０を移動させ、同様の手順でレーザ光を照射する。この作業を１２回繰り返すことにより、１２個の溶接箇所４０において変形板３２とかしめ端子５がレーザ溶接される。この結果、変形板３２の上面には１２個の溶接ビード４２が形成される。
溶接部材押付け工程において配置された治具５０は、レーザ溶接工程が終了するまで下方に向かう力が印加された状態でその位置に固定されている。このため、レーザ光が１２個の溶接箇所４０のうちの１個に照射されている間、レーザ光が照射されていない残りの１１個の溶接箇所４０においても、変形板３２はかしめ端子５に押付けられている。これにより、１個の溶接箇所４０におけるレーザ溶接が終了する度に、次に溶接される溶接箇所４０において変形板３２をかしめ端子５に押付け直す必要がなくなる。治具５０を一旦所定の位置に配置したら、１２個の溶接箇所４０に連続してレーザ光を照射できるため、レーザ溶接を効率的に実施することができる。また、溶接箇所４０と支持部材３６の間には、治具５０が介在している。このため、溶接箇所４０での反射レーザ光は治具５０に遮られ、支持部材３６に到達することを抑制できる。なお、治具５０は「遮蔽部材」の一例に相当する。

【0024】

（破断板配置工程）（変形板中央部溶接工程）
次に、図６に示すように、変形板３２の外周部３２ａ上に環状の絶縁部材３８を配置し、続いて破断板３４を配置する。破断板３４は、破断板３４の取付孔３４ｃに支持部材３６の部分３６ｃが挿通された状態で、部分３６ｂの端面３６ｂ１上に配置される。このとき、絶縁部材３８は変形板３２と破断板３４の両者に当接する。また、破断板３４の中央部は変形板３２の中央部と当接する。次に、接続端子２３を破断板３４に接続する。そして、支持部材３６の部分３６ｃに熱を加えて、部分３６ｃを破断板３４の取付孔３４ｃの形状に倣って変形させる（図３参照）。これにより、破断板３４が支持部材３６に固定される。その後、変形板３２の中央部と破断板３４の中央部がレーザ溶接される。具体的には、レーザ光は、かしめ端子５の円筒部１４の内部空間を通過して変形板３２に照射される。これにより、変形板３２の下面（−ｚ方向側の面）には、溶接ビード（図示省略）が形成される。上記の工程を実施することで、図３に示すような電流遮断装置３０が製造される。

【0025】

実施例１の作用効果について説明する。本実施例では、治具５０で変形板３２をかしめ端子５に押付けながら、レーザ光を貫通孔５６を介して変形板３２の溶接箇所４０に照射する。このため、溶接箇所４０で反射した反射レーザ光が、貫通孔５６を通過して治具５０の外部に漏れることがある（図５のレーザ光Ｂ２参照）。しかしながら、本実施例では、治具５０を用いて変形板３２をかしめ端子５に押付けた位置関係において、溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ複数の直線のいずれもが、貫通孔５６を通過しない構成となっている。このため、反射レーザ光が、レーザ光Ｂ２のように貫通孔５６を通過して外部に漏れたとしても、レーザ光Ｂ２の直進経路上には支持部材３６は存在しないため、支持部材３６をレーザ光Ｂ２から保護できる。この構成によると、溶接箇所４０で反射した反射レーザ光から支持部材３６を保護することができる。

【0026】

特に、本実施例では、貫通孔５６は、面５８に開口している。即ち、治具５０を変形板３２上に配置すると、貫通孔５６の−ｚ方向側の開口は、変形板３２によって塞がれる。このため、溶接箇所４０からの反射レーザ光は、貫通孔５６の内壁によって遮られるか（レーザ光Ｂ１）、貫通孔５６を通過して治具５０の外部に漏れるか（レーザ光Ｂ２）のいずれかの経路をたどる。即ち、治具５０のうち反射レーザ光が当たるのは、貫通孔５６の内壁に限定される。従って、反射レーザ光が治具の内壁でさらに反射するなどして、二次的な反射レーザ光が予期せぬ箇所（例えば、変形板３２の中央部など）に当たってしまう可能性を回避できる。また、反射レーザ光によりダメージを受けるのは貫通孔５６の内壁に留められるため、治具５０のメンテナンスが容易となる。

【実施例2】

【0027】

次に、図７を参照して実施例２について説明する。以下では、実施例１と相違する点について説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。

【0028】

本実施例では、治具１５０は、ｘｙ平面上に位置する円板形状の基部１５２と、基部１５２の外縁から−ｚ方向に延びる覆い部１５４を有する。覆い部１５４は、基部１５２の全周に亘って基部１５２に接続されている。基部１５２の外周部には、基部１５２をｚ方向に貫通する貫通孔１５６が形成されている。貫通孔１５６は１２個形成されており、基部１５２に周方向に等間隔に位置している。貫通孔１５６の−ｚ方向側の端部は、治具１５０と変形板３２によって囲まれる空間に開口している。変形板３２は、１２個の溶接箇所４０において溶接される。貫通孔１５６は、基部１５２を平面視したときに、貫通孔１５６から溶接箇所４０を視認できる位置に設けられている。覆い部１５４は、その−ｚ方向側の端部に環状の面１５８を有している。治具１５０が変形板３２をかしめ端子５に対して押付けると、面１５８の全体が変形板３２と当接し、少なくとも面１５８の周囲では（即ち、全ての溶接箇所４０では）、変形板３２とかしめ端子５が隙間なく密着する。
溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ直線の例である直線Ｌ３、Ｌ４はいずれも貫通孔１５６を通過していない。図７から明らかなように、溶接箇所と支持部材を結ぶ直線Ｌ３、Ｌ４をどのように設定しても、これらが貫通孔１５６を通過することはない。また、１２個の溶接箇所４０は、覆い部１５４によって覆われており、支持部材３６から遮蔽されている。このため、溶接箇所４０で反射した反射レーザ光の例であるレーザ光Ｂ３、Ｂ４は、いずれも治具１５０の内壁に遮られて治具１５０の外部に漏れることはない。また、反射レーザ光の別の例であるレーザ光Ｂ５は、貫通孔１５６を通過するものの、支持部材３６に当たることはない。この構成によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、治具１５０は、実施例１の治具５０のように複数個の脚部５４を有していないため、比較的に容易に製造することができる。

【実施例3】

【0029】

次に、図８を参照して実施例３について説明する。以下では、実施例２と相違する点について説明し、実施例２と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。

【0030】

本実施例の治具２５０は、基部２５２の径が変形板３２の径より大きい。また、溶接部材押付け工程では、基部２５２の中央部が変形板３２の中央部と当接するように治具２５０を配置して、変形板３２をかしめ端子５に対して押付ける。本実施例では、覆い部２５４の−ｚ方向側の面２５８は、変形板３２の外周部３２ａよりも−ｚ方向側に位置することが好ましい。こうすることで、溶接箇所４０と支持部材３６を結ぶ直線の例である直線Ｌ５、Ｌ６をどのように設定しても、これらが貫通孔２５６を通過することがなくなる。即ち、溶接箇所４０からの反射レーザ光Ｂ６〜Ｂ８が支持部材３６に到達することを防止できる。この構成によっても、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。また、治具２５０を変形板３２の中央部と当接させることにより、変形板３２の中央部は治具２５０によって覆われる。このため、反射レーザ光が治具２５０の内壁でさらに反射するなどして変形板３２の中央部に到達することを抑制できる。この結果、変形板３２の中央部と破断板３４を溶接する際に溶接不良等が生じる可能性を回避できる。

【実施例4】

【0031】

次に、図９を参照して実施例４について説明する。以下では、実施例１と相違する点について説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。

【0032】

本実施例の治具３５０は、貫通孔３５６の形状が実施例１の治具５０と異なっている。即ち、本実施例では、治具３５０の基部３５２に、略Ｃ字形状の貫通孔３５６が１個形成されている。貫通孔３５６は、基部３５２の外周部に、周方向に沿って形成されている。なお、図示は省略しているが、治具３５０は、貫通孔３５６の形状に準じた筒状の脚部を有していてもよいし、実施例２、３のように基部３５２の外縁から延びる覆い部を有していてもよい。この構成によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

【0033】

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本明細書が開示するレーザ溶接用治具とレーザ溶接方法は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0034】

例えば、治具５０は、蓄電装置１００における変形板３２とかしめ端子５のレーザ溶接以外にも用いることができる。また、治具５０の基部５２は円板形状に限られず、例えば中央部がくり抜かれた環状形状でもよい。また、治具５０は、２つの溶接部材のレーザ溶接に限られず、３つ以上の溶接部材のレーザ溶接に用いられてもよい。また、溶接部材押付け工程では、全ての溶接箇所４０における変形板３２とかしめ端子５が隙間なく密着しているため、レーザ光は、複数個の溶接箇所４０に同時に照射されてもよい。

【0035】

また、上記の実施例では、変形板３２の外周部３２ａとかしめ端子５の基底部１５の端面１５ａは全面に亘って当接していたが、この構成に限られない。外周部３２ａと端面１５ａとが重なる部分を有しており、当該重なる部分における外周部３２ａにレーザ光が照射される構成であってもよい。

【0036】

また、上記の実施例のレーザ溶接工程ではレーザ７０を移動させたが、この構成に限られない。例えば、レーザ７０は固定されており、レーザ溶接は、次の手順で行われてもよい。即ち、まず、溶接部材押付け工程で治具５０によって押さえつけられている変形板３２、かしめ端子５及びその他の接続物（蓋９、支持部材３６等）をテーブルに載置する。次に、レーザ７０の下方に治具５０の貫通孔５６が位置するようにテーブルを移動させる。続いて、レーザ光を、当該貫通孔５６を介して溶接箇所４０に照射する。当該溶接箇所４０における溶接が終了したら、レーザ７０の下方に別の貫通孔５６が位置するようにテーブルを移動（回転）させて、当該別の貫通孔５６を介してレーザ光を照射する。以下、同様の作業を全ての溶接箇所４０に対して実施する。このようにレーザ溶接を行っても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

【0037】

また、上記の実施例では、治具５０は変形板３２とかしめ端子５のレーザ溶接に用いられたが、かしめタイプの端子に限られず、例えば蓋９の外部からナットにより締結されるタイプの端子が用いられてもよい。このタイプの端子に変形板３２をレーザ溶接する場合、（１）先に変形板３２を端子に溶接してから端子をナットにより蓋９に固定する製造方法と、（２）端子を蓋９に固定してから変形板３２を端子に溶接する製造方法の２通りが考えられるが、治具５０は、製造方法（２）の場合に特に有用である。即ち、製造方法（２）では、レーザ溶接前に既に端子が蓋９に固定され、支持部材３６が端子の周囲に配置されているため、治具５０を用いてレーザ溶接することで、反射レーザ光から支持部材３６を保護することができる。治具５０を用いることで、各部品の組立順序の自由度が向上する。

【0038】

また、上記の実施例では、被保護部材として、ＰＰＳを材料とする支持部材３６が用いられたが、被保護部材を形成する材料はこれに限られない。一般に、レーザ光の温度は約１３００℃もの高温に達するので、当該温度で損傷する可能性のある材料で形成されているあらゆる部材が保護されるべき対象となる。

【0039】

また、上記の実施例では、治具５０は、１枚の変形板３２を有するタイプの電流遮断装置３０のレーザ溶接に用いられたが、これに限られず、例えば、２枚の変形板を有するタイプの電流遮断装置のレーザ溶接に用いられてもよい。

【0040】

また、覆い部１５４は、基部１５２の全周に亘って接続されている構成に限られず、基部１５２の周方向の一部にのみ接続されている構成であってもよい。例えば、覆い部１５４がなくても反射レーザ光が支持部材３６に到達しないことが明らかな範囲においては、覆い部１５４が形成されていなくてもよい。

【0041】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0042】

３２：変形板
３４：破断板
３６：支持部材
４０：溶接箇所
５０：レーザ溶接用治具
５６：貫通孔
５８：面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】