(57)【要約】【課題】  電池ケースを、工業的に有利な条件で、より低コストに製造可能な装置と方法を提供する。【解決手段】  打抜きダイス２０と絞りダイス２２と再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８とを、同軸上において、ダイ孔３２〜４０の大きいものから順に移動不能に組み付けたダイス組付体１６に対して、その同軸上に、第一、第二、及び第三のパンチ６８，７０，７２を移動機構７４により各ダイ孔３２〜４０内に突入移動可能に配置して、第一のパンチ６８と打抜きダイス２０とにて板状金属材料を打抜き加工した後、第二のパンチ７０と絞りダイス２２とにて金属素板を絞り加工し、その後、第三のパンチ７２と再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８とにて中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とを連続的に行って、電池ケース１００成形するように構成した。【選択図】      図  ９
2006331716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを製造するための装置にして、
所定の大きさのダイ孔を有する打抜きダイスと、該打抜きダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する絞りダイスと、該絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する再絞りダイスと、該再絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、同軸上において、ダイ孔の大きいものから順に直列に並んで移動不能に組み付けられてなるダイス組付体と、
該ダイス組付体と同軸上において、前記打抜きダイスを間に挟んで前記絞りダイス側とは反対側に、該ダイ孔内に突入移動可能に配置された、該打抜きダイスのダイ孔と同軸上に延びる挿入孔を有する該第一のパンチと、
該第一のパンチにおける前記第一の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ得るように配置された、該第一の挿入孔と同軸上に延びる第二の挿入孔を有する第二のパンチと、
該第二のパンチにおける前記第二の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられ得るように配置された第三のパンチと、
前記打抜きダイスのダイ孔内への前記第一のパンチの突入移動と、前記第一の挿入孔内からの前記第二のパンチの突出移動と、前記第二の挿入孔内からの前記第三のパンチの突出移動とを、それぞれ別々に行わしめる移動機構と、
を有し、前記打抜きダイスと前記第一のパンチとの間に板状金属材料を位置せしめた状態で、前記移動機構により、前記第一のパンチの突入移動と前記第二のパンチの突出移動と前記第三のパンチの突出移動とが、かかる順番で順次行われることによって、該板状金属材料に対する打抜き加工が該第一のパンチと前記打抜きダイスとにて実施されて、該打抜きダイスのダイ孔に対応した形状の金属素板が成形される一方、該金属素板に対する絞り加工が該第二のパンチと前記絞りダイスとにて実施されて、浅底で且つ片側有底の筒形状を呈する中間成形体が成形され、更に、該中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とが該第三のパンチと前記再絞りダイスと前記しごきダイスとにて連続的に実施されて、該中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する前記電池ケースが成形されるように構成したことを特徴とする電池ケースの製造装置。
【請求項２】
前記第一のパンチの突入移動と前記第二のパンチの突出移動と前記第三のパンチの突出移動とが、かかる順番で、順次、自動的に行われるように、前記移動機構の作動を制御する第一の制御機構が、更に設けられている請求項１に記載の電池ケースの製造装置。
【請求項３】
前記第一の挿入孔内からの前記第二のパンチの突出移動により、該第二のパンチと前記絞りダイスとによる前記絞り加工が行われて、前記中間成形体が成形されるまでは、前記第三のパンチが、該第二のパンチと共に一体的に移動せしめられて、該第二のパンチにおける該突出移動方向の前方側端面と、該第三のパンチにおける前記突出移動方向の前方側端面とが、互いに面一とされるように、第一、第二、及び第三のパンチの移動を制御する第二の制御機構が、更に設けられている請求項１又は請求項２に記載の電池ケースの製造装置。
【請求項４】
前記第一のパンチが、前記打抜きダイスのダイ孔内への突入移動方向において、その前方側部分と後方側部分とに二分割され、且つそれら前方側部分と後方側部分とが互いに接近／離隔可能に組み付けられてなる組付構造を有して構成されると共に、該前方側部分と該後方側部分とに対して、それらを互いに離隔させる方向に付勢力を作用せしめる付勢手段が、該前方側部分と該後方側部分との間に設けられて、該打抜きダイスのダイ孔内への該第一のパンチの突入移動により成形される前記金属素材が、該第一のパンチと前記絞りダイスとの間で、前記付勢手段の付勢力に基づいて、挟圧保持されるようになっている請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の電池ケースの製造装置。
【請求項５】
片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを製造する方法にして、
所定の大きさのダイ孔を有する打抜きダイスと、該打抜きダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する絞りダイスと、該絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する再絞りダイスと、該再絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、同軸上において、ダイ孔の大きいものから順に直列に並んで移動不能に組み付けられてなるダイス組付体と、
該ダイス組付体と同軸上において、前記打抜きダイスを間に挟んで前記絞りダイス側とは反対側に、該ダイ孔内に突入移動可能に配置された、該打抜きダイスのダイ孔と同軸上に延びる挿入孔を有する該第一のパンチと、
該第一のパンチにおける前記第一の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ得るように配置された、該第一の挿入孔と同軸上に延びる第二の挿入孔を有する第二のパンチと、
該第二のパンチにおける前記第二の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられ得るように配置された第三のパンチとを用い、
板状金属材料が前記打抜きダイスと前記第一のパンチとの間に位置せしめられた状態で、該第一のパンチを該打抜きダイスのダイ孔内に突入移動せしめることにより、それら第一のパンチと打抜きダイスとにて該板状金属材料に対する打抜き加工を行って、該打抜きダイスのダイ孔に対応した形状の金属素板を成形すると共に、該金属素板を前記絞りダイス側に移動させて、前記第二のパンチと前記絞りダイスとの間に位置せしめる第一の工程と、
前記第二のパンチを前記第一の挿入孔内から突出移動させて、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめることにより、前記第一の工程で成形されて、該第二のパンチと該絞りダイスとの間に位置せしめられた前記金属素板に対して、それら第二のパンチと絞りダイスとにて絞り加工を行って、浅底で且つ片側有底の筒形状を呈する中間成形体を成形すると共に、該中間成形体を前記再絞りダイス側に移動させて、前記第三のパンチと該再絞りダイスとの間に位置せしめる第二の工程と、
前記第三のパンチを前記第二の挿入孔内から突出移動させて、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内に順次突入せしめることにより、前記第二の工程で成形されて、該第三のパンチと該再絞りダイスとの間に位置せしめられた前記中間成形体に対して、それら第三のパンチと再絞りダイスとしごきダイスとにて該中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とを連続的に行って、該中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する前記電池ケースを成形する第三の工程と、
を順次行うことを特徴とする電池ケースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケースの製造装置及び方法に係り、特に、片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを、ＤＩ（drawing & ironing ）加工を含む複数種類のプレス加工により製造する装置と方法の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、乾電池や二次電池の多くのものは、片側有底の円筒形状や角筒形状を呈する金属製の電池ケース（電池缶）の内部に、それら電池の種類に応じた各種の発電要素が収容されて、構成されているが、これらの電池においては、その外体たる電池ケースが、軽量で、しかも使用時における内圧上昇に耐え得る構造とされていることが、要求される。
【０００３】
そこで、近年、薄肉で且つ十分な耐圧強度を確保可能な金属筒体を成形し得るＤＩ加工、つまり絞り加工としごき加工とを連続的に行うプレス加工法を利用して、電池ケースを製造する技術が、提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、この提案技術は、先ず、打抜きダイスと打抜きパンチとを用いて、板状金属材料に対する打抜き加工を行って、所定形状の金属素板を得た後、かかる金属素板を、絞りダイスと絞りパンチとにて絞り加工して、浅底で片側有底の筒形状を呈する中間成形体を成形する。そして、その後、互いにダイ孔の大きさが異なる再絞りダイスの複数と、それら複数の再絞りダイスのどれよりも更に小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、ダイ孔の大きなものから順に多段に組み付けられたダイス組付体（ダイス機構）と、ＤＩパンチとを用いて、中間成形体に対して、複数段の再絞り加工としごき加工とを連続的に行うＤＩ加工を実施して、中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する、目的とする電池ケースを成形する。このような技術によれば、軽量で、しかも使用時における内圧上昇に耐え得る構造を有する電池ケースが、確実に得られることとなるのである。
【０００５】
ところが、かくの如き電池ケースの製造技術では、板状金属材料から中間成形体を成形するまでの工程が、打抜きと絞り加工とを連続して行う専用プレス機を用いて実施され、その後、この中間成形体から目的とする電池ケースを成形するまでの工程が、ＤＩ加工を行う専用プレス機を用いて実施されるようになっているところから、以下のような問題が生ずることが避けられなかった。
【０００６】
すなわち、上述せる従来技術によって電池ケースを製造する場合には、２台の専用プレス機を設置するためのスペースが必要となっていた。しかも、それら２台の専用プレス機と、それに加えて、一方の専用プレス機で成形された中間成形体を他方の専用プレス機に搬送するための搬送装置をも設置しなければならないために、多大な設備投資が必要とされ、それによって、電池ケースの製造コストが高騰するといった問題が惹起されていたのである。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／６９００４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ＤＩ加工を含む複数種類のプレス加工を実施することによって得られる電池ケースを、工業的に有利な条件で、より低コストに製造し得る装置と方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、その要旨とするところは、片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを製造するための装置において、（ａ）所定の大きさのダイ孔を有する打抜きダイスと、該打抜きダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する絞りダイスと、該絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する再絞りダイスと、該再絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、同軸上において、ダイ孔の大きいものから順に直列に並んで移動不能に組み付けられてなるダイス組付体と、（ｂ）該ダイス組付体と同軸上において、前記打抜きダイスを間に挟んで前記絞りダイス側とは反対側に、該ダイ孔内に突入移動可能に配置された、該打抜きダイスのダイ孔と同軸上に延びる挿入孔を有する該第一のパンチと、（ｃ）該第一のパンチにおける前記第一の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ得るように配置された、該第一の挿入孔と同軸上に延びる第二の挿入孔を有する第二のパンチと、（ｄ）該第二のパンチにおける前記第二の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられ得るように配置された第三のパンチと、（ｅ）前記打抜きダイスのダイ孔内への前記第一のパンチの突入移動と、前記第一の挿入孔内からの前記第二のパンチの突出移動と、前記第二の挿入孔内からの前記第三のパンチの突出移動とを、それぞれ別々に行わしめる移動機構とを有し、前記打抜きダイスと前記第一のパンチとの間に板状金属材料を位置せしめた状態で、前記移動機構により、前記第一のパンチの突入移動と前記第二のパンチの突出移動と前記第三のパンチの突出移動とが、かかる順番で順次行われることによって、該板状金属材料に対する打抜き加工が該第一のパンチと前記打抜きダイスとにて実施されて、該打抜きダイスのダイ孔に対応した形状の金属素板が成形される一方、該金属素板に対する絞り加工が該第二のパンチと前記絞りダイスとにて実施されて、浅底で且つ片側有底の筒形状を呈する中間成形体が成形され、更に、該中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とが該第三のパンチと前記再絞りダイスと前記しごきダイスとにて連続的に実施されて、該中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する前記電池ケースが成形されるように構成したことを特徴とする電池ケースの製造装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
すなわち、この本発明に従う電池ケースの製造装置にあっては、打抜き加工を行うための第一のパンチと、絞り加工を行うための第二のパンチと、再絞り加工としごき加工とを連続的に実施するＤＩ加工を行うための第三のパンチとを有し、それらのパンチうち、第二のパンチが、第一のパンチに設けられた第一の挿入孔に突出移動可能に挿入配置されると共に、第三のパンチが、第二のパンチに設けられた第二の挿入孔内に突出移動可能に挿入配置されて、それら三つのパンチが一体的に組み付けられており、また、打抜きダイスと絞りダイスと再絞りダイスとしごきダイスとが組み付けられたダイス組付体を有している。そして、打抜きダイスと第一のパンチとの間に板状金属材料を位置せしめた状態で、移動機構により、先ず、第一のパンチが打抜きダイスのダイ孔内に突入せしめられ、次いで、第二のパンチが、第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ、更に、第三のパンチが、第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、再絞りダイスのダイ孔としごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられることにより、板状金属材料から中間成形体を成形し、更にかかる電池ケースを成形するまでの工程が、連続して一挙に行われ得るようになっている。従って、本発明装置の１台だけで、板状金属材料から目的とする電池ケースが、確実に製造され得るのである。
【００１１】
しかも、かかる本発明装置では、ダイス組付体に組み付けられた打抜きダイスと絞りダイスと再絞りダイスとしごきダイスとが、その順番で、直列に並んで移動不能に配置されているところから、板状金属材料から中間成形体を成形し、更に、かかる中間成形体から電池ケースを成形する一連の工程中に、絞りダイスのダイ孔内への第二のパンチの突入移動に伴って、中間成形体が、再絞りダイス側に移動せしめられて、再絞りダイスと第三のパンチとの間に位置せしめられるようになる。これにより、本発明装置においては、従来装置とは異なって、別途に設置された特別な搬送装置による中間成形体の搬送を何等行うことなく、中間成形体に対して、再絞り加工としごき加工とを連続的に行うＤＩ加工が、迅速に且つ確実に行われ得る。
【００１２】
それ故、このような本発明に係る電池ケースの製造装置を用いれば、２台の専用プレス機にて構成された従来の電池ケースの製造装置を用いる場合とは異なって、その設置に際して、単に１台分のスペースを確保するだけでよく、また、各パンチを各ダイスのダイ孔内に突入移動させるための設備も１台分で足りるのであり、その上、中間成形体を搬送するための搬送装置も不要となる。
【００１３】
従って、かくの如き本発明に従う電池ケースの製造装置にあっては、ＤＩ加工を含む複数種類のプレス加工を実施することによって得られる電池ケースが、工業的に有利な条件で、より低コストに製造され得る。そして、その結果として、軽量で且つ耐圧強度に優れた電池ケースの生産性と低コスト化とが、極めて有利に図られ得ることとなるのである。
【発明の態様】
【００１４】
ところで、本発明は、少なくとも、以下に列挙する如き各種の態様において、好適に実施され得るものである。
【００１５】
＜１＞  片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを製造するための装置において、（ａ）所定の大きさのダイ孔を有する打抜きダイスと、該打抜きダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する絞りダイスと、該絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する再絞りダイスと、該再絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、同軸上において、ダイ孔の大きいものから順に直列に並んで移動不能に組み付けられてなるダイス組付体と、（ｂ）該ダイス組付体と同軸上において、前記打抜きダイスを間に挟んで前記絞りダイス側とは反対側に、該ダイ孔内に突入移動可能に配置された、該打抜きダイスのダイ孔と同軸上に延びる挿入孔を有する該第一のパンチと、（ｃ）該第一のパンチにおける前記第一の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ得るように配置された、該第一の挿入孔と同軸上に延びる第二の挿入孔を有する第二のパンチと、（ｄ）該第二のパンチにおける前記第二の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられ得るように配置された第三のパンチと、（ｅ）前記打抜きダイスのダイ孔内への前記第一のパンチの突入移動と、前記第一の挿入孔内からの前記第二のパンチの突出移動と、前記第二の挿入孔内からの前記第三のパンチの突出移動とを、それぞれ別々に行わしめる移動機構とを有し、前記打抜きダイスと前記第一のパンチとの間に板状金属材料を位置せしめた状態で、前記移動機構により、前記第一のパンチの突入移動と前記第二のパンチの突出移動と前記第三のパンチの突出移動とが、かかる順番で順次行われることによって、該板状金属材料に対する打抜き加工が該第一のパンチと前記打抜きダイスとにて実施されて、該打抜きダイスのダイ孔に対応した形状の金属素板が成形される一方、該金属素板に対する絞り加工が該第二のパンチと前記絞りダイスとにて実施されて、浅底で且つ片側有底の筒形状を呈する中間成形体が成形され、更に、該中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とが該第三のパンチと前記再絞りダイスと前記しごきダイスとにて連続的に実施されて、該中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する前記電池ケースが成形されるように構成したことを特徴とする電池ケースの製造装置。
【００１６】
＜２＞  上記せる態様＜１＞において、前記第一のパンチの突入移動と前記第二のパンチの突出移動と前記第三のパンチの突出移動とが、かかる順番で、順次、自動的に行われるように、前記移動機構の作動を制御する第一の制御機構が、更に設けられていること。このような本態様によれば、板状金属材料から中間成形体を成形し、更に、かかる中間成形体から電池ケースを成形する一連の工程が、全て自動化され得、それによって、目的とする電池ケースの生産性が、より効果的に高められ得ることとなる。
【００１７】
＜３＞  上記せる態様＜１＞又は態様＜２＞において、前記第一の挿入孔内からの前記第二のパンチの突出移動により、該第二のパンチと前記絞りダイスとによる前記絞り加工が行われて、前記中間成形体が成形されるまでは、前記第三のパンチが、該第二のパンチと共に一体的に移動せしめられて、該第二のパンチにおける該突出移動方向の前方側端面と、該第三のパンチにおける前記突出移動方向の前方側端面とが、互いに面一とされるように、第一、第二、及び第三のパンチの移動を制御する第二の制御機構が、更に設けられていること。
【００１８】
このような本態様によれば、例えば、中間成形体の成形前、換言すれば、第二のパンチと絞りダイスとによる金属素板に対する絞り加工の実施前に、第三のパンチが第二の挿入孔内から突出移動せしめられて、金属素板の一部が、かかる第三のパンチにて変形せしめられるようなことが有利に回避され、それによって、金属素板に対する絞り加工がスムーズに且つ安定的に行われ得る。そして、その結果として、目的とする電池ケースが、所望の形状をもって、より安定的に製造され得ることとなる。
【００１９】
＜４＞  上記せる態様＜１＞から態様＜３＞のうちの何れか一つにおいて、前記第一のパンチが、前記打抜きダイスのダイ孔内への突入移動方向において、その前方側部分と後方側部分とに二分割され、且つそれら前方側部分と後方側部分とが互いに接近／離隔可能に組み付けられてなる組付構造を有して構成されると共に、該前方側部分と該後方側部分とに対して、それらを互いに離隔させる方向に付勢力を作用せしめる付勢手段が、該前方側部分と該後方側部分との間に設けられて、該打抜きダイスのダイ孔内への該第一のパンチの突入移動により成形される前記金属素材が、該第一のパンチと前記絞りダイスとの間で、前記付勢手段の付勢力に基づいて、挟圧保持されるようになっていること。
【００２０】
このような本態様によれば、第一のパンチにおける前方側部分が、第二のパンチと絞りダイスとによる金属素板に対する絞り加工の実施時において、金属素板のしわ押え部材として効果的に機能せしめられ得る。それによって、金属素板に対する絞り加工によって成形される中間成形体、ひいては最終的に得られる電池ケースが、しわ等の成形不良のない安定した品質をもって、有利に製造され得ることとなる。
【００２１】
＜５＞  片側有底の筒形状を有して、内部に発電要素を収容する電池ケースを製造する方法において、（ａ）所定の大きさのダイ孔を有する打抜きダイスと、該打抜きダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する絞りダイスと、該絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有する再絞りダイスと、該再絞りダイスのダイ孔よりも小さなダイ孔を有するしごきダイスとが、同軸上において、ダイ孔の大きいものから順に直列に並んで移動不能に組み付けられてなるダイス組付体と、（ｂ）該ダイス組付体と同軸上において、前記打抜きダイスを間に挟んで前記絞りダイス側とは反対側に、該ダイ孔内に突入移動可能に配置された、該打抜きダイスのダイ孔と同軸上に延びる挿入孔を有する該第一のパンチと、（ｃ）該第一のパンチにおける前記第一の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第一の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめられ得るように配置された、該第一の挿入孔と同軸上に延びる第二の挿入孔を有する第二のパンチと、（ｄ）該第二のパンチにおける前記第二の挿入孔内に、前記打抜きダイス側に向かって突出移動可能な状態で同軸的に挿入され、且つかかる第二の挿入孔内からの突出移動に伴って、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内とに順次突入せしめられ得るように配置された第三のパンチとを用い、（ｆ）板状金属材料が前記打抜きダイスと前記第一のパンチとの間に位置せしめられた状態で、該第一のパンチを該打抜きダイスのダイ孔内に突入移動せしめることにより、それら第一のパンチと打抜きダイスとにて該板状金属材料に対する打抜き加工を行って、該打抜きダイスのダイ孔に対応した形状の金属素板を成形すると共に、該金属素板を前記絞りダイス側に移動させて、前記第二のパンチと前記絞りダイスとの間に位置せしめる第一の工程と、（ｇ）前記第二のパンチを前記第一の挿入孔内から突出移動させて、前記絞りダイスのダイ孔内に突入せしめることにより、前記第一の工程で成形されて、該第二のパンチと該絞りダイスとの間に位置せしめられた前記金属素板に対して、それら第二のパンチと絞りダイスとにて絞り加工を行って、浅底で且つ片側有底の筒形状を呈する中間成形体を成形すると共に、該中間成形体を前記再絞りダイス側に移動させて、前記第三のパンチと該再絞りダイスとの間に位置せしめる第二の工程と、（ｈ）前記第三のパンチを前記第二の挿入孔内から突出移動させて、前記再絞りダイスのダイ孔内と前記しごきダイスのダイ孔内に順次突入せしめることにより、前記第二の工程で成形されて、該第三のパンチと該再絞りダイスとの間に位置せしめられた前記中間成形体に対して、それら第三のパンチと再絞りダイスとしごきダイスとにて該中間成形体に対する再絞り加工としごき加工とを連続的に行って、該中間成形体よりも深底で且つ肉厚の薄い片側有底の筒形状を呈する前記電池ケースを成形する第三の工程とを順次行うことを特徴とする電池ケースの製造方法。
【００２２】
すなわち、この本態様は、同軸上において相対移動可能な状態で、一体的に組み付けられた第一、第二、及び第三のパンチと、打抜きダイスと絞りダイスと再絞りダイスとしごきダイスとが、その順番で、直列に並んで移動不能に組み付けられたダイス組付体とを用いて、板状金属材料から金属素板を成形する第一の工程と、金属素板から中間成形体を成形する第二の工程と、中間成形体から目的とする電池ケースを成形する第三の工程とを、連続して行い、しかも、第一の工程での打抜き加工により成形される金属素板を、かかる打抜き加工を行なわしめる第一のパンチの移動に伴って、第二の工程での絞り加工が可能な位置にまで移動させ、また、第二の工程での絞り加工によって成形される中間成形体を、かかる絞り加工を行なわしめる第二のパンチの移動に伴って、第三の工程でのＤＩ加工が可能な位置にまで移動させるようにしたものである。
【００２３】
それ故、このような本態様にあっては、板状金属材料から中間成形体を成形するまでの工程と、中間成形体から電池ケースをＤＩ加工によって成形するまでの工程とを、２台の専用プレス機と、それら２台の専用プレス機の間で中間成形体を搬送する搬送装置を用いて、目的とする電池ケースを製造する従来手法とは異なって、ダイス組付体と一体的に組み付けられた第一、第二、及び第三のパンチとを有する１台のプレス機のみで、電池ケースを、ＤＩ加工を含む一連の工程により、一挙に製造することが出来る。そして、それによって、電池ケースを製造するための設備に要される費用や設置スペース等を、従来に比して、効果的に削減することが可能となる。
【００２４】
従って、かくの如き本態様によれば、軽量で且つ耐圧強度に優れた電池ケースが、優れた生産性と経済性とをもって、極めて有利に製造され得ることとなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をより具体的に明らかにするために、本発明に係る電池ケースの製造装置と方法の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２６】
先ず、図１には、本発明に従う電池ケースの製造装置の一実施形態として、片側有底の円筒形状を呈する二次電池の電池ケースの製造装置が、縦断面形態において概略的に示されている。かかる図１において、１０は、下側ベースであって、矩形の厚肉平板状乃至はブロック状を有している。また、かかる下側ベース１０の上方には、矩形の厚肉平板状を呈する上側ベース１２が、下側ベース１０と所定距離を隔てて、対向配置されており、この上側ベース１２は、下側ベース１０の四隅において上方に向かって延びるようにそれぞれ立設された長手の支持ポスト１４にて、移動不能に支持されている。そして、ここでは、下側ベース１０上に、ダイス組付体１６が固定されている一方、上側ベース１２に対して、パンチ機構１８が、支持されて、製造装置が構成されているのである。
【００２７】
より具体的には、ダイス組付体１６は、打抜きダイス２０と絞りダイス２２と第一再絞りダイス２４と第二再絞りダイス２６としごきダイス２８の合計５個のダイス２０〜２８と、それら５個のダイス２０〜２８を保持するダイスホルダ３０とからなっている。
【００２８】
そして、上記５個のダイス２０〜２８は、何れも、リング状の全体形状と、その中心部を貫通して設けられた、互いに異なる大きさのダイ孔３２〜４０とを有して、構成されている。即ち、打抜きダイス２０は、５個のダイス２０〜２８のうちで最も大きなリング形状を呈し、内周面が大径の円筒面とされたダイ孔３２を有している。また、かかるダイ孔３２を与える内周面の上端角部が、外切刃３３とされている。絞りダイス２２は、打抜きダイス２０よりも小さなリング形状を呈し、内周面が打抜きダイス２０のダイ孔３０よりも径の小さな円筒面とされたダイ孔３４を有している。
【００２９】
第一及び第二再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８は、互いに同一の大きさで且つ絞りダイス２２よりも小さなリング形状を呈している。そして、第一及び第二再絞りダイス２４，２６は、上部内周面が上方に向かうに従って大径となるテーパ面とされ、且つ下部内周面が、絞りダイス２２のダイ孔３４よりも径の小さな円筒面とされたダイ孔３６，３８をそれぞれ有している。また、第二再絞りダイス２６のダイ孔３８の最小内径が、第一再絞りダイス２４のダイ孔３６の最小内径より小さくされている。しごきダイス２８は、内周面が上方に向かうに従って大径となるテーパ面とされたダイ孔４０を有しており、また、このダイ孔４０の最小内径が、第二再絞りダイス２６のダイ孔３８の最小内径よりも更に小さくされている。
【００３０】
このように、本実施形態では、互いに異なる大きさとされた５個のダイス２０〜２８のダイ孔３２〜４０が、打抜きダイス２０のダイ孔３２、絞りダイス２２のダイ孔３４、２個の再絞りダイス２４，２６のそれぞれのダイ孔３６，３８、しごきダイス２８のダイ孔４０の順で、徐々に小さくされているのである。
【００３１】
一方、ダイスホルダ３０は、厚肉の半割円筒状を呈する二個の半割体４２ａ，４２ｂにて、構成されている。そして、それら各半割体４２の内周面の上端部には、小径で幅広の半円環面からなる下側段付面４４と、大径で狭幅の半円環面からなる上側段付面４６とが設けられており、それによって、かかる上端部内周面が、二段に段付けされて、上方に向かって段階的に大径化せしめられている。また、各半割体４２の内周面の高さ方向中間部には、上下方向に所定距離隔てた３個所に、全周に亘って周方向に連続して延びる断面矩形の凹溝４８，５０，５２が、それぞれ同一深さをもって形成されている。そして、このような２個の半割体４２ａ，４２ｂが、それぞれの切断面同士において互いに突き合わされて、組み付けられることにより、ダイスホルダ３０が、厚肉円筒状の全体形状をもって形成されるようになっているのである。
【００３２】
また、かくして形成された円筒状のダイスホルダ３０においては、その上部側開口部に、２個の半割体４２ａ，４２ｂのそれぞれの上側段付面４６，４６が接続されて形成された円環状の底面を有する大径の上側切欠溝５４が設けられていると共に、かかる上側切欠溝５４の直下に、下側段付面４４，４４が接続されて形成された円環状の底面を有する小径の下側切欠溝５６が設けられている。また、ダイスホルダ３０の高さ方向中間部の内周面には、２個の半割体４２ａ，４２ｂのそれぞれにおける３個の凹溝４８，５０，５２の互いに対応するもの同士が接続されてなる３個の周溝５８，６０，６２が、互いに上下方向に所定距離隔てて形成されている。
【００３３】
そして、ここでは、かかるダイスホルダ３０の３個の周溝５８，６０，６２のうち、最も下側に位置する下側周溝６２内に、しごきダイス２８が、その外周部を、下側周溝６２の両側面と底面とに対して、全周にわたって接触させた状態で、収容されている。また、３個の周溝５８，６０，６２のうちの最も上側に位置する上側周溝５８内には、第一再絞りダイス２４が、その外周部を、上側周溝５８の両側面と底面とに対して、全周にわたって接触させた状態で、収容されている。更に、それら下側周溝６２と上側周溝５８の中間に位置する中間周溝６０内に、第二再絞りダイス２６が、その外周部を、中間周溝６０の両側面と底面とに対して、全周にわたって接触させた状態で、収容されている。
【００３４】
また、ダイスホルダ３０の下側切欠溝５６内には、絞りダイス２２が、その外周面と下端面とを、各半割体４２ａ，４２ｂの内周面と下側段付面４４，４４とに対して、全周にわたって接触させた状態で、収容されている。更に、上側切欠溝５４内には、打抜きダイス２０が、その外周面を各半割体４２ａ，４２ｂの内周面に、全周にわたって接触させると共に、下端面の外周部を、各半割体４２ａ，４２ｂの上側段付面４６，４６に接触させ、且つ下端面の内周部を、下側切欠溝５６内に収容された絞りダイス２２の上端面の外周部に接触させた状態で、収容されている。
【００３５】
かくして、打抜きダイス２０と絞りダイス２２と第一再絞りダイス２４と第二再絞りダイス２６としごきダイス２８とが、それぞれのダイ孔３２〜４０を、ダイスホルダ３０の内孔内に、同軸的に位置せしめた状態で、ダイスホルダ３０により位置固定に保持されているのである。
【００３６】
これによって、本実施形態では、ダイス組付体１６が、打抜きダイス２０と絞りダイス２２と第一再絞りダイス２４と第二再絞りダイス２６としごきダイス２８とを、同軸上において、上側から下側に向かって、ダイ孔３２〜４０の大きいものから順に、直列に並べて水平に位置せしめた状態で、ダイスホルダ３０に対して移動不能に組み付けてなる一体品として、構成されている。そして、そのような構成とされたダイス組付体１６は、前記下側ベース１０の上面の中心部に設けられた円形の嵌合溝６４内に、ダイスホルダ３０の下端部において嵌め込まれて、ボルト固定されており、以て、下側ベース１０に対して、同軸上において、位置固定に立設せしめられている。なお、ここでは、図示しないノックアウト装置によって上下方向に移動可能とされたノックアウト６６が、下側ベース１０の中心部を貫通して、ダイス組付体１６におけるダイスホルダ３０の内孔内に、同軸的に延び出して、配設されている。
【００３７】
一方、パンチ機構１８は、第一のパンチとしての打抜きパンチ６８と、第二のパンチとしての絞りパンチ７０と、第三のパンチとしてのＤＩパンチ７２と、それら３個のパンチ６８，７０，７２をそれぞれ上下動せしめるための移動機構部７４とを有している。
【００３８】
打抜きパンチ６８は、全体として、厚肉で大径の円筒形状を呈し、その外径が、前記打抜きダイス２０のダイ孔３２内に突入可能な大きさとされている（図３参照）。また、かかる第一のパンチ６８にあっては、その内孔が第一の挿入孔７６とされていると共に、外周面における下側角部が内切刃７８とされている。
【００３９】
なお、ここでは、この打抜きパンチ６８が、下側部分８０と上側部分８２とに二分された分割構造を有して構成されており、それら下側及び上側部分８０，８２が、図示しない連結ピン等の公知の連結部材にて、上下方向において所定距離だけ接近／離隔移動可能に連結されている。また、下側部分８０の分割面と上側部分８２の分割面との間には、付勢手段としての圧縮コイルばね８４の複数が、各分割面の周上の複数個所に設けられた凹部内に、予備圧縮された状態で、それぞれ収容されている。これによって、後述する如く、打抜きパンチ６８の内切刃７８と打抜きダイス２０の外切刃３３とにて、板状金属材料に対する打抜き加工を行って得られる金属素板を絞り加工する際に、かかる金属素板の外周部を、打抜きパンチ６８の下側部分８０と絞りダイス２２との間で、圧縮コイルばね８４の付勢力に基づいて、挟圧保持せしめ得るようになっている（図３及び図４参照）。
【００４０】
絞りパンチ７０は、全体として、大径の円柱形状を呈しており、その外径が、絞りダイス２２のダイ孔３４内に突入可能な大きさとされている（図４及び図５参照）。また、かかる絞りパンチ７０の中心部には、軸方向に延びる第二の挿入孔８６が設けられている。ＤＩパンチ７２は、全体として、細長い円柱形状を有しており、その外径が、第一及び第二再絞りダイス２４，２６のダイ孔３６，３８を通過して、しごきダイス２８のダイ孔４０内に突入可能な大きさとされている（図６乃至図８参照）。
【００４１】
そして、そのようなＤＩパンチ７２が、絞りパンチ７０における第二の挿入孔８６内に、上下方向に移動可能な状態で、同軸的に挿入配置されている。また、このＤＩパンチ７２が挿入された絞りパンチ７０が、打抜きパンチ６８における第一の挿入孔７６内に、上下方向に移動可能な状態で、ＤＩパンチ７２と共に、同軸的に挿入配置されている。換言すれば、ＤＩパンチ７２に対して絞りパンチ７０が外挿されると共に、絞りパンチ７０に対して打抜きパンチ６８が外挿されて、それら打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とが、同軸的に位置せしめられ、且つ上下方向への相対移動が許容された状態で組み付けられている。
【００４２】
そして、そのような打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２の組付品が、上側ベース１２の中心部において、下側ベース１０に固定されたダイス組付体１６と同軸上に設けられた大径の貫通孔８８内に、移動可能に挿通せしめられている。これにより、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とが、下側ベース１０に固定されたダイス組付体１６に対して、その上方において、同軸的に且つ軸方向に相対移動可能に位置せしめられているのである。
【００４３】
また、ここでは、上記３個のパンチ６８，７０，７２が挿通される下側ベース１０の上面上に、それら３個のパンチ６８，７０，７２と共にパンチ機構１８を構成する移動機構部７４と、かかる移動機構部７４の作動を制御するコントローラ９０とが、並んで設置されている。
【００４４】
そして、図１に明示されてはいないものの、移動機構部７４には、例えば、油圧シリンダや電動モータ等の駆動源が、３個、内蔵されている。また、それら３個の駆動源のぞれぞれに対して、コントローラ９０が電気的に接続されていると共に、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とが、各々の上部部位において、直接に、或いは油圧シリンダの水平方向の往復運動や電動モータの回転運動を上下方向の往復運動に変換するギヤ機構やクランク機構等の運動変換機構等を介して、別個に連結されている。これにより、かかる移動機構部７４内の駆動源の駆動に伴って、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とが、上下方向に移動せしめられるようになっており、また、そのような各パンチ６８，７０，７２の上下動が、コントローラ９０によって、別々に制御されるようになっているのである。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、図１に示されるように、移動機構部７４内の３個の駆動源の駆動前の状態において、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とが、ダイス組付体１６の上方で、それぞれの下端面を面一とした状態を、それら各パンチ６８，７０，７２の上下動の上死点として、位置せしめられるようになっている。そして、その状態から、コントローラ９０による駆動制御に基づいて、移動機構部７４内の３個の駆動源のうち、打抜きパンチ６８が連結された駆動源が所定量だけ駆動せしめられると、打抜きパンチ６８の下端部が、下方に移動せしめられて、打抜きダイス２０のダイ孔３２内に突入せしめられるようになっている（図３参照）。
【００４６】
また、そのような状態から、コントローラ９０による駆動制御の下で、絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とがそれぞれ連結された２個の駆動源が、互いに同期して、所定量だけ駆動せしめられることで、それら絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２が、打抜きパンチ６８の第一の挿入孔７６内から一体的に突出移動せしめられ、それに伴って、各パンチ７０，７２の下端部が下方に移動せしめられて、絞りダイス２２のダイ孔３４内に突入せしめられるようになっている（図４及び図５参照）。
【００４７】
さらに、かかる状態から、コントローラ９０による駆動制御に基づいて、ＤＩパンチ７２が連結された駆動源のみが所定量だけ駆動せしめられることで、ＤＩパンチ７２が、絞りパンチ７０の第二の挿入孔８６内から突出移動せしめられ、それに伴って、ＤＩパンチ７２の下端部が、下方に移動せしめられて、第一及び第二再絞りダイス２２，２６の各ダイ孔３６，３８としごきダイス２８のダイ孔４０内とに、順次、突入せしめられ、更に、しごきダイス２８のダイ孔４０を貫通せしめられるようになっているのである（図６乃至図９参照）。
【００４８】
要するに、ここでは、コントローラ９０による駆動制御に基づく移動機構部７４の作動により、打抜きパンチ２０のダイ孔３２内への打抜きパンチ６８の突入移動と、第一の挿入孔７６内からの絞りパンチ７０の突出移動に伴う絞りダイス２２のダイ孔３４内への絞りパンチ７０の突入と、第二の挿入孔８６内からのＤＩパンチ７２の突出移動に伴う第一及び第二の再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８の各ダイ孔３６，３８，４０内へのＤＩパンチ７２の突入とが、順次、自動的に行われるようになっている。また、そのとき、ＤＩパンチ７２が第二の挿入孔８６内から突出移動せしめられるまでは、ＤＩパンチ７２と絞りダイス２２とが一体的に移動せしめられて、それらＤＩパンチ７２と絞りダイス２２のそれぞれの下端面が面一とされるように、各パンチ６８，７０，７２の下方への移動が、コントローラ９０にて制御されるようになっているのである。このことから明らかなように、ここでは、コントローラ９０にて、第一の制御機構と第二の制御機構とが構成されている。
【００４９】
而して、かくの如き構造とされた本実施形態の電池ケース製造装置を用いて、電池ケースを製造する際には、例えば、以下のようにして、その作業が進められることとなる。
【００５０】
すなわち、先ず、図２に示されるように、薄肉平板状の板状金属材料９２が、打抜きダイス２０の上面上に、ノックアウト６６の先端面に接触せしめられた状態で、打抜きダイス２０のダイ孔３２の全体を覆うように載置される。なお、この板状金属材料９２としては、例えば、アルミニウム板や鉄板、鋼板等が、適宜に用いられる。また、かかる板状金属材料９２は、目的とする電池ケースを１個のみ成形するのに足りるだけの大きさを有する材料か、若しくは電池パンクの複数個を成形し得るだけの大きさを有する帯板状の材料の何れかによって、構成される。
【００５１】
次に、図３に示されるように、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御に基づいて、打抜きパンチ６８のみが下降せしめられて、打抜きパンチ６８の下端部が打抜きダイス２０のダイ孔３２内に突入せしめられる。これにより、打抜き６８と打抜きダイス２０とにて、板状金属材料９２に対する打抜き加工が行われて、板状金属材料９２が、打抜きパンチ６８の内切刃７８と打抜きダイス２０の外切刃３３との間で切り抜かれ、以て、打抜きダイス２０のダイ孔３２に対応した円形の金属素板９４が、成形される。
【００５２】
そして、かくして成形された金属素板９４は、打抜きダイス２０の下降に伴って、下側、つまり絞りダイス２２側に、ノックアウト６６と共に移動せしめられて、打抜きダイス２０のダイ孔３４内にいおて、絞りダイス２２と打抜きパンチ６８の下側部分８０との間に位置せしめられる。また、そのような配置状態下で、金属素板９４が、その外周部において、打抜きパンチ６８の下側部分８０の下端面と絞りダイス２２の上端面との間で、圧縮コイルばね８４の付勢力に基づいて、挟圧保持せしめるようになる。
【００５３】
その後、図４及び図５に示される如く、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御に基づいて、絞りパンチ７０と、かかる絞りパンチ７０における第二の挿入孔８６内に挿入配置されたＤＩパンチ７２とが、打抜きパンチ６８の第一の挿入孔７６内から一体的に突出移動（下降）せしめられて、それら絞りダイス７０とＤＩパンチ７２の各下端部が、絞りダイス２２のダイ孔３４内に突入せしめられる。これにより、絞りパンチ７０と絞りダイス２２とにて、金属素板９４に対する絞り加工が行われて、絞りダイス２２のダイ孔３４の内周面形状に対応した円筒面状の外周面を有する、浅底で有底円筒状の第一中間成形体９６が、成形される。
【００５４】
このとき、金属素板９４の外周部が、打抜きパンチ６８の下側部分８０の下端面と絞りダイス２２の上端面との間で、圧縮コイルばね８４の付勢力に基づいて、挟圧保持せしめるようになっているため、かかる金属素板９４の外周部に対する挟持力が、金属素板９４に対する絞り加工時のしわ押え力として作用せしめられる。しかも、絞りダイス７０とＤＩパンチ７２とが一体的に下降せしめられて、それらの下端面同士が互いに面一とされているところから、金属素板９４に対する絞り加工がより安定的且つスムーズに行われて、第一中間成形体９６が、しわ等の成形不良がなく、且つ絞りダイス２２のダイ孔３４の内周面形状に、より十分に対応した外周面形状をもって、有利に成形され得るようになる。
【００５５】
そして、かかる第一中間成形体９６は、絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２の一体的な下降に伴って、下側、つまり第一再絞りダイス２４側に向かって、ノックアウト６６と共に移動せしめられて、かかる第一再絞りダイス２４と、絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２のそれぞれの下端面との間に、ノックアウト６６に支持された状態で、位置せしめられる。
【００５６】
引き続き、図６及び図７に示されるように、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御に基づいて、ＤＩパンチ７２が、絞りパンチ７０の第二の挿入孔８６内から突出移動（下降）せしめられて、ＤＩパンチ７２の下端部が、第一再絞りダイス２４のダイ孔３６内と、それよりも径の小さな第二再絞りダイス２６のダイ孔３８内とに、順次、突入せしめられる。これにより、ＤＩパンチ７２と第一再絞りダイス２４及び第二再絞りダイス２６とにて、第一中間成形体９６に対する再絞り加工が２回連続して行われて、上端部外周面が第一再絞りダイス２４のダイ孔３６の内周面形状に対応した円筒面形状とされる一方、下端部外周面が第二再絞りダイス２６のダイ孔３８の内周面形状に対応した円筒面形状とされた、第一中間成形体９６よりも深底の有底段付円筒形状を呈する第二中間成形体９８が、成形される。
【００５７】
そして、かかる第二中間成形体９６は、ＤＩパンチ７２の下降に伴って、下側、つまりしごきダイス２８側に向かって、ノックアウト６６と共に移動せしめられて、かかるしごきダイス２８とＤＩパンチ７２の下端面との間に、ノックアウト６６に支持された状態で、位置せしめられる。
【００５８】
その後、図８及び図９に示されるように、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御に基づいて、ＤＩパンチ７２が、絞りパンチ７０の第二の挿入孔８６内から更に突出移動（下降）せしめられて、ＤＩパンチ７２の下端部が、しごきダイス２８のダイ孔４０内に突入せしめられる。これにより、ＤＩパンチ７２としごきダイス２８とにて、第二中間成形体９８に対するしごき加工が行われて、しごきダイス２８のダイ孔４０の内周面形状に対応した円筒面状の外周面を有する、第二中間成形体９８よりも薄肉且つ深底で、有底円筒形状を呈する電池ケース１００が、成形される。
【００５９】
そして、その後、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御により、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２が、図１及び図２に示される如き上死点の位置まで上昇せしめられる一方、目的とする電池ケース１００が、ＤＩパンチ７２から取り外されて、得られるのである。
【００６０】
このように、本実施形態では、打抜きパンチ６８と打抜きダイス２０とによる打抜き加工にて、板状金属材料９２から金属素板９４を成形する第一の工程と、絞りパンチ７０と絞りダイス２２とによる絞り加工にて、金属素板９４から第一中間成形体９６を成形する第二の工程と、ＤＩパンチ７２と第一及び第二再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８とによる２回（２段）の再絞り加工としごき加工とを連続的に行うＤＩ加工にて、第一中間成形体９６から第二中間成形体９８を経て、電池ケース１００を成形する第三の工程とが、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御により、打抜きパンチ６８と絞りパンチ７０とＤＩパンチ７２とを、順次、自動的に下降せしめるだけの人手を要しない一連の作業により、目的とする電池ケース１００が、板状金属材料９２から、極めて容易に且つ効率的に製造され得るのである。
【００６１】
そして、この本実施形態においては、目的とする電池ケース１００を製造するための装置が、一体的に組み付けられた下側ベース１０と上側ベース１２とに、ダイス組付体１６とパンチ機構１８とコントローラ９０とが設置されてなる１台の装置にて構成されている。それ故、例えば、打抜きダイス及び絞りダイスと、打抜きパンチ及び絞りパンチと、それら各パンチを各ダイスのダイ孔内に突入移動せしめるための移動機構部とを有し、板状金属材料９２から金属素板９４を経て、第一中間成形体９６を成形する装置と、複数の再絞りダイス及びしごきダイスと、ＤＩパンチと、かかるＤＩパンチを各ダイスのダイ孔内に突入移動せしめるための移動機構部とを有し、第一中間成形体９６から第二中間成形体９８を経て、電池ケース１００を成形する装置の２台の装置を用いて、目的とする電池ケース１００を製造する従来方式とは異なって、電池ケース１００の製造装置を設置するためのスペースが、１台分だけで足りるのであり、それによって、電池ケース１００の製造装置の設置スペース、ひいては電池ケース１００を製造するために必要とされる作業面積が、効果的に小さくされ得る。
【００６２】
しかも、本実施形態においては、上記２台の装置を用いて電池ケース１００を製造する従来方式と比較した場合、電池ケース１００の製造に使用される装置が、従来の装置と同じ数のパンチ６８〜７２とダイス２０〜２８とを有しているものの、各パンチ６８〜７２が、単に１個の移動機構部７４のみにて、各ダイス２０〜２８のダイ孔３２〜４０内に突入移動せしめられるようになっているところから、少なくとも、移動機構部７４の数が２個から１個に削減されている分だけ、製造装置の低コスト化、ひいては電池ケース１００の製造コストの低減が、有利に図られ得る。
【００６３】
また、本実施形態では、目的とする電池ケース１００を得るまでの過程で、各ダイス２０〜２８のダイ孔３２〜４０内への各パンチ６８〜７２の突入移動に伴って、金属素板９４や第一中間成形体９６、第二中間成形体９８が、特別な搬送装置を用いることなく、金属素板９４に対する絞り加工と、第一中間成形体９６に対する再絞り加工と、第二中間成形体９８に対するしごき加工とが、それぞれ行われる位置に自動的に移動せしめられて、それら複数種類の加工が、連続してスムーズに行われるようにようになっている。
【００６４】
そのため、本実施形態にあっては、上記２台の装置と、更にはそれら２台の装置の間で中間成形体を搬送するための搬送装置とを用いて電池ケース１００を製造する従来方式とは異なって、搬送装置を必要としない分だけ、搬送装置の設置スペースの省略と低コスト化とが有利に達成され得る。
【００６５】
従って、かくの如き本実施形態によれば、目的とする電池ケース１００が、ＤＩ加工を経て、工業的に有利な条件で、より低コストに、しかも人手を煩わせることなく自動的に製造され得る。そして、その結果として、軽量で且つ耐圧強度に優れた電池ケース１００の生産性と低コスト化とが、極めて有利に図られ得ることとなるのである。
【００６６】
また、本実施形態にあっては、金属素板９４に対する絞り加工の実施時に、打抜きパンチ６８の下側部分８０の下端面と絞りダイス２２の上端面との間で、圧縮コイルばね８４の付勢力に基づいて、金属素板９４の外周部に対して、しわ押え力が作用せしめられると共に、絞りダイス７０とＤＩパンチ７２の下端面同士が互いに面一とされて、かかる絞り加工により、第一中間成形体９６が、しわ等の成形不良がなく、しかも絞りダイス２２のダイ孔３４の内周面形状に、より十分に対応した外周面形状をもって利に成形され得るようになっているため、かかる第一中間成形体９６に対する再しぼり加工及びしごき加工が、より安定的に且つスムーズにおこなわれ得、以て、目的とする電池ケース１００が、所望の形状をもって、より安定的に製造され得ることとなる。
【００６７】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約を受けるものではない。
【００６８】
例えば、前記実施形態では、コントローラ９０による移動機構部７４の作動制御により、第一のパンチたる打抜きパンチ６８と、第二のパンチたる絞りパンチ７０と、第三のパンチたるＤＩパンチ７２とが、順次、自動的に下降せしめられて、打抜きダイス２０と絞りダイス２２と第一及び第二の再絞りダイス２４，２６としごきダイス２８の各ダイ孔３２〜４０内に、それぞれ突入移動せしめられるようになっていたが、例えば、それら各パンチ６８，７０，７２を下降せしめるためのスイッチ機構等を設け、このスイッチ機構をオペレータ等が操作することで、各パンチ６８，７０，７２が、順次下降せしめられるように構成しても良い。
【００６９】
また、それら各パンチ６８，７０，７２やダイス組付体１６の製造装置に対する組付乃至は設置構造も、例示のものに、何等限定されるものではない。
【００７０】
さらに、ダイス組付体１６に対する各ダイス２０〜２８の組付構造も、同軸上において、ダイ孔３２〜４０の大きいものから順に並んで移動不能に組み付けられるものであれば、如何なる構造とされていても、何等差し支えないのである。
【００７１】
更にまた、ダイス組付体１６には、打抜きパンチ６８との間で板状金属材料９２に対する打抜き加工を行う打抜きダイスと、絞りパンチ７０との間で金属材板９４に対する絞り加工を行う絞りダイスと、ＤＩパンチ７２との間で第一中間成形体９６に対する再絞り加工を行う再絞りダイスと、ＤＩパンチ７２との間で第二中間成形体９８に対するしごき加工をしごきダイスの、４種類の加工を行うダイスが少なくとも１個ずつ組み付けられておれば、それら打抜きダイスと絞りダイスと再絞りダイスとしごきダイスのそれぞれの個数は、特に限定されるものではない。
【００７２】
また、各パンチ６８〜７２の外形形状や各ダイス２０〜２８のダイ孔３２〜４０の形状は、例示のものに、決して限定されるものではなく、目的とする電池ケース１００の形状に応じて、適宜に変更され得るものであることは、勿論である。即ち、例えば、片側有底の楕円筒形状や四角筒形状を有する電池ケースを製造する場合には、各パンチと各ダイスのダイ孔とが、それぞれ楕円形状や矩形状を有するように構成されることとなる。
【００７３】
加えて、前記実施形態では、本発明を、二次電池の電池ケースの製造装置と製造方法とに適用してものの具体例が示されていたが、本発明は、その他、乾電池等の一次電池の電池ケースの製造装置と製造方法とに対しても有利に適用され得ることは、勿論である。
【００７４】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に従う電池ケースの製造装置の一例を示す縦断面説明図である。
【図２】本発明手法に従って、電池ケースを、図１に示された製造装置を用いて製造する工程の一例を示す説明図であって、板状金属材料を製造装置にセットした状態を示している。
【図３】図２に示された工程に引き続いて行われる工程の一例を示す説明図であって、板状金属材料に対する打抜き加工を行って、金属素板を成形した状態を示している。
【図４】図３に示された工程に続く工程の一例を示す説明図であって、金属素板に対する絞り加工を行っている状態を示している。
【図５】図４に示された工程に引き続いて行われる工程の一例を示す説明図であって、金属素板に対する絞り加工により第一中間成形体を成形し、これを再絞りダイスとＤＩパンチとの間に位置せしめた状態を示している。
【図６】図５に示された工程に引き続いて行われる工程の一例を示す説明図であって、第一中間成形体に対する再絞り加工を行っている状態を示している。
【図７】図６に示された工程に続く工程の一例を示す説明図であって、第一中間成形体に対する再絞り加工により第二中間成形体を成形し、これをしごきダイスとＤＩパンチとの間に位置せしめた状態を示している。
【図８】図７に示された工程に引き続いて行われる工程の一例を示す説明図であって、第二中間成形体に対するしごき加工を行っている状態を示している。
【図９】図８に示された工程に引き続いて行われる工程の一例を示す説明図であって、第二中間成形体に対するしごき加工により電池ケースを成形した状態を示している。
【符号の説明】
【００７６】
１６  ダイス組付体                      １８  パンチ機構
２０  絞りダイス                        ２２  絞りダイス
２４  第一再絞りダイス                  ２６  第二再絞りイス
２８  しごきダイス                      ３０  ダイホルダ
３２，３４，３６，３８，４０  ダイ孔
６８  打抜きパンチ                      ７０  絞りパンチ
７２  ＤＩパンチ                        ７４  移動機構部
７６  第一の挿入孔                      ８４  圧縮コイルばね
８６  第二の挿入孔                      ９０  コントローラ
９２  板状金属材料                      ９４  金属素板
９６  第一中間成形体                    ９８  第二中間成形体
１００  電池ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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