(57)【要約】【課題】発熱線の先端を周壁の外部に引き出さず、周壁を厚く成形せず、蓋体を周壁の開口端面に確実に熱溶着する。【解決手段】蓋付きケースは、ケース本体７の周壁２の開口端面８と蓋体５との間に発熱線１を配置して、蓋体５を周壁２に熱溶着しており、発熱線１は周壁２の開口端面８と蓋体５との間に配置される溶着線１Ａと通電線１Ｂを有し、通電線１Ｂは周壁２の挿入孔９に挿入されて周壁２の内部に配置され、周壁２には、外側には開口して、通電線１Ｂの一部を外部に露出させる露出開口１０を設けている。【選択図】図５
2015159213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂製の周壁を有するケース本体と、このケース本体の周壁の開口端面に熱溶着してなる熱可塑性樹脂製の蓋体と、前記ケース本体の周壁の開口端面と前記蓋体との間に配置されて、前記ケース本体の開口端面と前記蓋体との接合面を熱溶着して、前記蓋体を前記周壁の開口端面に固着してなる前記周壁の厚さよりも細い発熱線とを備え、
前記発熱線が、前記周壁の開口端面と前記蓋体との間の接合面に配置してなる溶着線と、この溶着線に通電する通電線とを有し、
前記周壁は、前記通電線の挿入孔を内面と外面との間に設けており、
この挿入孔は前記周壁の開口端面に開口され、
さらに、前記周壁は、前記挿入孔に挿入される前記通電線の一部を前記周壁の外側に露出させる露出開口を設けており、
前記通電線が前記露出開口から前記周壁の外部に露出され、前記通電線の露出部に電極が接触されて、電極が前記発熱線に通電して、前記蓋体が前記周壁の開口端面に溶着されるようにしてなることを特徴とする蓋付きケース。
【請求項２】
請求項１に記載される蓋付きケースであって、
前記ケース本体の周壁の開口端面に、２本の発熱線が配置されて、２本の発熱線でもって前記周壁の開口端面の全周を前記蓋体に熱溶着しており、
２本の発熱線は両端をＬ字状に折曲して折曲片を通電線としており、
前記挿入孔には２本の発熱線の通電線が挿入され、２本の発熱線の通電線をひとつの露出開口から前記周壁の外部に露出させてなることを特徴とする蓋付きケース。
【請求項３】
請求項２に記載される蓋付きケースであって、
前記蓋体が、２本の発熱線の通電線を挿入してなる挿入孔の開口部と対向する位置に溶着突出部を有し、この溶着突出部が、２本の発熱線の通電線と溶着線との境界にできる谷部に挿入されて、前記蓋体が前記周壁に熱溶着されてなることを特徴とする蓋付きケース。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載される蓋付きケースであって、
前記ケース本体が、周壁の開口端面に前記発熱線の溶着線を案内する嵌着溝を設ける形状に熱可塑性樹脂を成形してなることを特徴とする蓋付きケース。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載される蓋付きケースであって、
前記ケース本体が周壁の底面を底プレート部で閉塞する形状に成形され、前記周壁の開口端面に前記蓋体が水密構造に熱溶着されて内部を水密構造に密閉してなることを特徴とする蓋付きケース。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載される蓋付きケースであって、
前記周壁の厚さが１ｍｍ以上であって５ｍｍ以下である蓋付きケース。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載される蓋付きケースであって、
前記ケース本体が内部に二次電池を収納してなる電池ケースであることを特徴とする蓋付きケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋付きケースに関し、とくに、ジュール熱で発熱する発熱線を介して蓋をケース本体の開口部に熱溶着してなる蓋付きケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケース本体の周壁の開口端面と、この周壁の開口部を閉塞するように配置している蓋体との間に発熱線を挟むように配置して、発熱線のジュール熱で周壁と蓋体との接触面を溶融させて、蓋体を周壁の開口端面に熱溶着してなる蓋付きケースは開発されている。（特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６０６１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０６４１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これ等の公報に記載される蓋付きケースは、周壁の開口端面に沿って２本の発熱線を配置して、開口端面に密着して発熱線を挟着するように蓋体を配置している。この蓋付きケースは、蓋体を周壁の開口端面に押圧する状態で、発熱線の両端に一対の電極を接触し、電極を介して発熱線に通電して、発熱線の発熱で蓋体を周壁の開口端面に熱溶着する。電極を介して通電される発熱線がジュール熱で発熱して、周壁の開口端面と蓋体との接合部分を溶融して熱溶着させるからである。
【０００５】
特許文献１の蓋付きケースは、図６のように発熱線に通電するために、発熱線の両端部を周壁から外側に引き出している。発熱線は、引き出し部を電極に接続して通電される。この構造の蓋付きケースは、蓋体を周壁の開口端面に熱溶着する状態で、発熱線の両端が周壁の外部から引き出されて突出する欠点がある。さらに、図７の断面図に示すように、発熱線６１が周壁６２の外側にある薄い溶着ライン部Ａを横切って外部に引き出されるので、この部分の強度が著しく低下する欠点がある。このため、使用状態において引き出し部６３が動かされると、溶融ライン部Ａが極めて破損しやすい欠点がある。さらに困ったことに、蓋体を周壁の開口端面に熱溶着される蓋付きケースは、防水構造とする用途に適しているが、外側の溶融ライン部Ａが発熱線１の近傍で破損されると、破損部から隣接する発熱線の間に空気の侵入路が発生して、防水構造を確保できなくなる欠点がある。
【０００６】
特許文献２の蓋付きケースは、発熱線の両端部を周壁から外部に引き出さない構造とするために、図８の平面図に示すように、周壁８２の一部であって、発熱線８１の両端部を配置する部分に、電極用突出部８４を周壁８２の内側に突出して設けている。発熱線８１は、コ字状に折曲加工しているＵ曲部を端部に設けて、Ｕ曲部の先端直線部を互いに接近して同一平面で平行姿勢として電極用突出部８４の上面に配置している。先端直線部を電極に接触できるように、蓋体８５には貫通孔８６を設けている。この蓋付きケースは、蓋体８５を周壁８２に熱溶着するときに、蓋体８５を周壁８２の開口端面に押圧する状態で、蓋体８５の貫通孔８６に電極（図示せず）を挿入し、電極を両方の発熱線８１の先端直線部に接触して通電し、発熱線８１をジュール熱で発熱させて蓋体８５と周壁８２とを熱溶着する。この構造は、発熱線の両端を周壁から外部に引き出す必要がなく、蓋体を安定して周壁に熱溶着できる。ただ、この蓋付きケースは、周壁の内側に電極用突出部を設けるので、溶着のために周壁の内容積が小さくなる。内容積が小さくなるので、たとえば、所定の容量の二次電池等の収納物を入れる状態で、外形が大きくなる欠点がある。
【０００７】
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、発熱線の先端を周壁の外部に引き出すことなく、また周壁に発熱線に通電する電極用突出部設けて部分的に厚く成形することなく、蓋体を周壁の開口端面に確実に安定して熱溶着できる蓋を熱溶着してなる蓋付きケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蓋付きケースは、熱可塑性樹脂製の周壁を有するケース本体と、このケース本体の周壁の開口端面に熱溶着してなる熱可塑性樹脂製の蓋体と、ケース本体の周壁の開口端面と蓋体との間に配置されて、ケース本体の開口端面と蓋体との接合面を熱溶着して、蓋体を周壁の開口端面に固着してなる周壁の厚さよりも細い発熱線とを備える。発熱線は、周壁の開口端面と蓋体との間の接合面に配置してなる溶着線と、この溶着線に通電する通電線とを有する。周壁には、通電線の挿入孔を内面と外面との間に設けている。挿入孔は周壁の開口端面に開口している。さらに、周壁は、挿入孔に挿入される通電線の一部を周壁の外側に露出させる露出開口を設けている。通電線は露出開口から周壁の外部に露出される。通電線の露出部に電極が接触され、電極で通電される発熱線の発熱で蓋体と周壁の開口端面は溶着されている。
【０００９】
以上のケースは、蓋体を熱溶着する発熱線の先端部を周壁から外部に引き出すことなく、また、従来のケースのように、発熱線の端部であって、電極を接続する部分に、電極用突出部を設けて周壁を厚く成形することなく、蓋体を周壁の開口端面に確実に安定して熱溶着できる特徴がある。それは、発熱線の通電線を挿入する挿入孔を周壁の内面と外面との間に設けて、この挿入孔を周壁の開口端面に開口して、溶着線に連続する通電線を周壁の内部に配置できる構造とし、さらにまた、通電線に電極を接続するために、周壁の外部には通電線の一部を露出させる露出開口を設けて、この露出開口から通電線に電極を接続して、発熱線に通電して発熱させるからである。開口端面に蓋体を熱溶着している周壁は、発熱線の太さよりも厚く、発熱線の両側を蓋体に熱溶着している。このケースは、開口端面に配置される発熱線の両側で蓋体を熱溶着する。周壁の厚さよりも細い発熱線は、周壁の内面と外面との表面の間に設けられた挿入孔に挿入される。周壁内に挿入された通電線は、電極に接続されて溶着線に通電する。したがって、通電線に電極を接続する部分で、通電線の一部を露出開口で周壁の外側に露出させている。露出開口で周壁の外部に露出する通電線は、露出開口に挿入される電極に接続されて、発熱線に通電する。通電線は溶着部に連続しているので、挿入孔を開口端面に開口して、溶着線を開口端面に配置して、通電線は挿入孔に挿入される。周壁の内部に挿入される通電線は外部に引き出されることがなく、露出開口から周壁の外部に露出する。したがって、以上のケースは、通電線を周壁から外部に引き出すことなく、発熱線に通電して周壁の開口端面を蓋体に熱溶着できる。また、通電線を周壁の内面と外面との間に配置するので、従来のように周壁を厚くすることなく、通電線に電極を接続できる。したがって、従来のケースのように周壁に電極用突出部を設けて局部的に厚く成形しないにもかかわらず、周壁に熱溶着される蓋体によって、発熱線の境界部分をも周壁と蓋体との間に埋設して、発熱線を理想的な状態で周壁と蓋体との内部に固定できる。
【００１０】
また、本発明の蓋付きケースは、ケース本体の周壁の開口端面に、２本の発熱線を配置し、２本の発熱線でもって周壁の開口端面の全周を蓋体に熱溶着し、２本の発熱線の両端をＬ字状に折曲して、折曲片を通電線とし、ひとつの挿入孔に２本の発熱線の通電線を挿入して、２本の発熱線の通電線をひとつの露出開口から周壁の外部に露出できる。
【００１１】
また、本発明の蓋付きケースは、蓋体が、２本の発熱線の通電線を挿入している挿入孔の開口部と対向する位置に溶着突出部を有し、この溶着突出部が、２本の発熱線の通電線と溶着線との境界にできる谷部に挿入されて、蓋体を周壁に熱溶着することができる。
【００１２】
また、本発明の蓋付きケースは、ケース本体の周壁を、開口端面に発熱線の溶着線を案内する嵌着溝を設ける形状に熱可塑性樹脂を成形できる。
【００１３】
また、本発明の蓋付きケースは、ケース本体を、周壁の底面を底プレート部で閉塞する形状に成形して、周壁の開口端面に蓋体を水密構造に熱溶着して内部を水密構造に密閉できる。
【００１４】
また、本発明の蓋付きケースは、周壁の厚さを１ｍｍ以上であって５ｍｍ以下とすることができる。
【００１５】
また、本発明の蓋付きケースは、ケース本体の内部に二次電池を収納している電池ケースとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蓋付きケースによれば、発熱線の先端を周壁の外部に引き出すことなく、また周壁に発熱線に通電する電極用突出部を設けて部分的に厚く成形することなく、蓋体を周壁の開口端面に確実に安定して熱溶着できる蓋を熱溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例にかかる蓋付きケースの分解斜視図である。
【図２】図１に示す蓋付きケースの断面図である。
【図３】図１に示す蓋付きケースの周壁の横断面図である。
【図４】図１に示す蓋付きケースの周壁の縦断面図である。
【図５】図１に示す蓋付きケースの周壁の一部拡大斜視図である。
【図６】従来の蓋付きケースの斜視図である。
【図７】図６に示す蓋付きケースの一部拡大断面図である。
【図８】従来の他の蓋付きケースの蓋を除いたケース本体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための蓋付きケースを例示するものであって、本発明は蓋付きケースを以下のものに特定しない。
【００１９】
図１と図２に示す蓋付きケースは、底プレート１１の周囲に周壁２を設けているケース本体７と、このケース本体７の周壁２の開口部を閉塞するように、周壁２の開口端面８に熱溶着している蓋体５と、この蓋体５とケース本体７の周壁２の開口端面８との間に配置されて、蓋体５を周壁２の開口端面８に熱溶着している発熱線１とを備える。
【００２０】
発熱線１は、通電されてジュール熱で発熱する金属線で、たとえば、ステンレス線などの抵抗線が使用される。発熱線１は、電気抵抗と流れる電流の二乗との積に比例する熱量で発熱する。たとえば線径を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとするＳＵＳ３０４のステンレス線の発熱線１は、５Ａ〜３０Ａの電流を約１０秒間通電して、周壁２の開口端面８を蓋体５との境界部分を溶融して熱溶着できる。
【００２１】
発熱線１は、開口端面８に配置されて、周壁２の開口端面８を蓋体５に熱溶着する溶着線１Ａと、この溶着線１Ａに通電する通電線１Ｂとからなる。図１の蓋付きケースは、周壁２の開口端面８に、２本に分割された発熱線１を配置して、開口端面８の全周に溶着線１Ａを配置している。発熱線１は、両端部をＬ字状に折曲加工して、折曲片を通電線１Ｂとしている。この形状の発熱線１は、所定の長さの線材を折曲加工して製作できるので、安価に多量生産できる特徴がある。ただ、図示しないが、発熱線は開口端面の全周に配置されるループ状に形成された溶着線の途中の対向する２カ所に通電線を連結する形状とすることもできる。発熱線１は断面形状を円形とする線材で製作される。ただ、発熱線は、断面形状を四角形とする線材で製作することもできる。
【００２２】
ケース本体７と蓋体５は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン等の熱可塑性樹脂を成形して製作される。熱可塑性樹脂のケース本体７と蓋体５は、発熱線１に加熱されて溶融して、蓋体５をケース本体７の周壁２の開口端面８に熱溶着している。
【００２３】
ケース本体７は、四角形の底プレート１１の周囲に周壁２を連結する形状にプラスチックを成形して製作される。周壁２は、発熱線１の発熱で開口端面８を蓋体５に熱溶着している。電池パックに使用される蓋付きケースは、周壁２の内側に二次電池１２を収納して、周壁２の開口部に蓋体５を熱溶着して防水構造に閉塞される。
【００２４】
ケース本体７は、成形する工程において、周壁２の開口端面８に沿って、発熱線１の溶着線１Ａを中央部に沿って配置する嵌着溝１３を設けている。電池パックに使用される蓋付きケースは、周壁２の厚さを例えば、１ｍｍよりも厚くして、５ｍｍ以下として、外形を小さくしている。ただ、周壁２は使用される用途に最適な厚さに成形される。発熱線１は周壁２の厚さよりも細く、嵌着溝１３の両側を溶融して開口端面８を蓋体５に熱溶着している。図３の周壁２は、開口端面８の中央部に沿って嵌着溝１３を設けて、嵌着溝１３の外側と内側に凸条１４を設けている。図３の周壁２は、外側の凸条１４Ａを内側の凸条１４Ｂよりも幅広くして、蓋体５の内面に確実に熱溶着している。このケース本体７は、発熱線１を嵌着溝１３に案内して、開口端面８の定位置に位置ずれしないように配置して、発熱線１の両側で開口端面８を蓋体５に熱溶着できる。
【００２５】
嵌着溝１３の横幅は溶着線１Ａの太さにほぼ等しく、溶着線１Ａを定位置に配置する。嵌着溝１３の深さは、蓋体５に設けた位置決め凸条１５をここに挿入して、位置決め凸条１５の先端面を発熱線１の溶着線１Ａに接触させる深さとしている。製造工程で成形される開口端面８の嵌着溝１３は、発熱線１の発熱で溶融されて周壁２の開口端面８を蓋体５の位置決め凸条１５に熱溶着する状態でほとんど消失して、開口端面８を蓋体５に接合する。
【００２６】
図２と図３の断面図に示す周壁２と蓋体５は、蓋体５に位置決め凸条１５を設けて、この位置決め凸条１５を周壁２の嵌着溝１３に挿入して、溶着線１Ａの発熱で、蓋体５を周壁２に熱溶着するので、蓋体５を正確な位置に配置して周壁２に確実に熱溶着できる。ただ、本発明の蓋付きケースは、必ずしも蓋体に位置決め凸条を設けることなく、蓋体の内面を直接に溶着線に接触させて熱溶着することもできる。
【００２７】
ケース本体７は、周壁２内に発熱線１の通電線１Ｂを挿入する挿入孔９を設けている。図４の周壁２は、挿入孔９を垂直方向に延びるように設けている。挿入孔９は、周壁２の内面と外面との間に設けられて、ここに挿入される通電線１Ｂを周壁２の内部に配置する。さらに、挿入孔９は、その上端を開口端面８に開口している。この挿入孔９は、上端の開口部から挿入される通電線１Ｂを周壁２の内部に配置する。図１のケース本体７は、底プレート１１に対して垂直方向に延びるように挿入孔９を設けている。ただ、挿入孔９は、図示しないが、底プレート１１に対して傾斜する方向に設けることもできる。
【００２８】
図３ないし図５に示す周壁２は、２本の通電線１Ｂを周壁２の長手方向に並べて配置できる形状の挿入孔９を設けている。この挿入孔９は、２本の通電線１Ｂを周壁２の表面と平行な面内に２列に並べて配置する。挿入孔９に挿入される通電線１Ｂは、先端部を周壁２の外部に露出している。周壁２は、挿入孔９に挿入される通電線１Ｂを露出させる露出開口１０を、周壁２の外側にのみ開口して、周壁２の内側は開口しない。周壁２は、露出開口１０の内側を閉塞しているが、露出開口１０の内側は、電極の先端面を通電線１Ｂに電気接続して通電し、発熱させる状態で開口されない厚さに成形している。露出開口１０は、挿入孔９の先端部を露出させる位置に設けられて、通電線１Ｂの先端部を周壁２の外側にのみ露出させる。露出開口１０は、２本の通電線１Ｂを周壁２の表面と平行な面内に２列に配置して露出させる。周壁２の表面と平行な面内に配置される２本の通電線１Ｂは、電極の先端の平面状の接触面を露出開口１０に挿入して電気接続される。
【００２９】
図４と図５の周壁２は、２本に分割された各々の発熱線１の通電線１Ｂを挿入するので、２本の通電線１Ｂを挿入できる形状の挿入孔９を設けている。ただ、本発明の蓋付きケースは、発熱線を必ずしも２本に分割する必要はなく、ループ状の溶着線の対向位置に１本の通電線を連結する形状とすることもできるので、この発熱線を挿入する挿入孔は、１本の通電線を挿入する形状に成形される。
【００３０】
蓋体５は、外周縁に沿って、周壁２の嵌着溝１３に挿入される位置決め凸条１５を成形工程で設けて、この位置決め凸条１５を周壁２の嵌着溝１３に案内して、ケース本体７の定位置に配置する。周壁２の嵌着溝１３には発熱線１の溶着線１Ａが配置されるので、ここに挿入される位置決め凸条１５は、発熱線１の発熱で溶融されて、確実に周壁２の開口端面８に熱溶着される。
【００３１】
さらに、蓋体５は、図４に示すように、２本の発熱線１の通電線１Ｂを挿入している挿入孔９の開口部と対向する位置に、溶着突出部１６を成形する工程で設けている。図４は、蓋体５をケース本体７溶着する以前の状態を示している。溶着突出部１６は、成形された蓋体５を、ケース本体７の定位置に配置する状態で、２本の発熱線１の通電線１Ｂと溶着線１Ａとの境界にできる谷間１７に挿入される。この状態で、発熱線１に通電して発熱させて、蓋体５を周壁２に熱溶着する状態では、溶融されて２本の発熱線１の谷間１７に侵入して、谷間１７にできる空隙を完全に閉塞して水密構造に密閉する。
【００３２】
以上の蓋体５は、外周を周壁２の開口端面８に熱溶着する状態で、２本の発熱線１の境界部分にできる谷間１７に、溶着突出部１６を溶融して侵入させるので、蓋体５をより理想的な状態で周壁２の開口端面８に熱溶着する。この蓋付きケースは、より完全な水密構造として、蓋体５を周壁２に熱溶着できる。このため、蓋付きケースを理想的な水密構造にできる。
【００３３】
以上の蓋付きケースは、以下の工程で組み立てられる。
（１）ケース本体７の内部に二次電池１２や回路基板（図示せず）などの収納物を入れる。
（２）ケース本体７の周壁２の開口端面８に発熱線１を配置する。
発熱線１は、周壁２に設けた嵌着溝１３に溶着線１Ａを案内し、発熱線１の通電線１Ｂを周壁２の挿入孔９に挿入して、通電線１Ｂを周壁２内に配置する。
挿入孔９に挿入された通電線１Ｂは露出開口１０から周壁２の外部に露出する。
（３）周壁２の開口端面８を閉塞する位置に蓋体５を配置する。
この状態で、蓋体５の位置決め凸条１５は周壁２の嵌着溝１３に案内されて、蓋体５はケース本体７の定位置に配置される。
（４）蓋体５をケース本体７の周壁２に押圧する状態で、ケース本体７の両側にある露出開口１０に一対の電極を挿入し、電極を発熱線１の通電線１Ｂに電気接続する状態で、電極を介して発熱線１に通電して、発熱線１をジュール熱で発熱して、蓋体５を周壁２の開口端面８に熱溶着する。発熱する発熱線１は、蓋体５と周壁２の開口端面８の両方を溶融して溶着する。この状態で、蓋体５は周壁２の開口端面８に接合される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の蓋付きケースは、ケース本体の周壁と蓋体との間に配置している発熱線に通電し、発熱線の発熱で蓋体をケース本体の周壁に熱溶着して、周壁の開口部を蓋体で閉塞する電池パックなどの用途に有効に使用される。とくに、蓋体をケース本体の周壁に水密構造に密閉する状態で熱結合される電池パックなどに最適である。
【符号の説明】
【００３５】
１…発熱線    １Ａ…溶着線    １Ｂ…通電線
２…周壁
５…蓋体
７…ケース本体
８…開口端面
９…挿入孔
１０…露出開口
１１…底プレート
１２…二次電池
１３…嵌着溝
１４…凸条      １４Ａ…外側の凸条    １４Ｂ…内側の凸条
１５…位置決め凸条
１６…溶着突出部
１７…谷間
６１…発熱線
６２…周壁
６３…引き出し部
８１…発熱線
８２…周壁
８４…電極用突出部
８５…蓋体
８６…貫通孔
【図１】
2015159213.tif 000003
【図２】
2015159213.tif 000004
【図３】
2015159213.tif 000005
【図４】
2015159213.tif 000006
【図５】
2015159213.tif 000007
【図６】
2015159213.tif 000008
【図７】
2015159213.tif 000009
【図８】
2015159213.tif 000010