JPH056302B2

JPH056302B2 -

Info

Publication number: JPH056302B2
Application number: JP63089690A
Authority: JP
Inventors: Morio Ishizaki
Original assignee: Ishizaki Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Ishizaki Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1993-01-26
Also published as: JPS63264860A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電池電槽かんの蓋に関し、特に、電
解液の漏液を大きく左右する電槽かんの本体との
かしめ部分の形状および性質が改良された蓋に関
する。

第１図はこの発明の興味ある先行技術を説明す
るために従来の酸化銀電池を示す半断面正面図で
ある。第２図ないし第８図は第１図の蓋の製造工
程を順次示す中央縦断端面図である。

ここに示すような酸化銀電池は、たとえば電子
腕時計用電源として広く使用されているいわゆる
ボタン型電池である。その構造について述べる
と、電池電槽かんの本体をなす陽極かん１は、た
とえばニツケルメツキされた鉄からなり、その内
部に、順次、陽極作用物質２、セパレータ３、陰
極作用物質４が層状に配置される。陰極作用物質
４の上には、電池電槽かんの蓋としての陰極かん
５が被せられる。陰極かん５はステンレス鋼から
構成され、その内面に銅層が形成され、その外面
にニツケル層が形成される。

陰極かん５は、断面Ｕ字状の周縁部６を備え
る。この周縁部６の実質的に外側には、パツキン
グ７が配置され、陽極かん１の開口端縁部が内方
にかしめられたとき、パツキング７を介して周縁
部６と係合する。これによつて、電解液の漏液現
象を防止すべく密封構造を実現している。

上述のような陰極かん５は、断面Ｕ字状の折り
返しが施された周縁部６を備えるので、かしめ部
位の座屈力の強化が図られた構造であるが、この
かしめ部位の硬さは電解液の漏液防止に大きく寄
与するので、さらに強化を図ることが望まれる。

従来の陰極かん５のかしめ部位であるところの
周縁部６の硬さが十分でないのは、以下に述べる
製造工程に起因するものと考えられる。まず、従
来の製造工程において、第２図に示すように、所
望の大きさに切断されたブランク８が用意され
る。次に、第３図に示すように、上絞り型９と下
絞り型１０とによつてプレスされ、ブランク８は
第１の絞り工程を受ける。このとき、ブランク８
の外周部は、たとえばしわのできるのを防ぐため
に強く挾みつけられ、したがつて、この外周部の
肉厚は薄くされる。次に、第４図に示すように、
上絞り型１１と下絞り型１２とによつて第２絞り
工程が行なわれる。ここでも、さらに被加工物１
３の外周部の肉厚が薄くされる。次に、第５図に
示すように、被化合物１３の外径が所望の大きさ
となるように切断される。次に、第６図に示すよ
うに、被加工物１３の外周のフランジ部１４が予
備的に起こされる。さらに、第７図に示すよう
に、フランジ部１４が完全に起こされる。そし
て、最終的に、第８図に示すように、フランジ部
１４をさらに内方に加圧することにより、フラン
ジ部１４と被加工物１３の本体部分との間隔が狭
められる。これによつて、陰極かん５が得られ、
フランジ部１４は前述の断面Ｕ字状の周縁部６の
一部を構成するようになる。

このような従来の工程において、特に第３図お
よび第４図ならびに第６図ないし第８図の工程が
問題となることがわかつた。これについて、第９
図をともに参照して説明する。第９図は蓋の周縁
部の拡大図である。

まず第１の問題は、第３図および第４図の工程
において、ブランク８または被加工物１３の外周
部の肉厚が薄くされるということである。この外
周部は、最終的には、断面Ｕ字状の周縁部６の外
周側６ａの位置にもたらされることになる。した
がつて、この肉薄にされた外周側６ａは、自ずと
その強度が劣ることになる。第２の問題は、第６
図ないし第８図の工程で、フランジ部１４が折り
返され断面Ｕ字状の周縁部６が形成されるときに
発生する。すなわち、第６図および第７図の工程
では、フランジ部１４の折り返しで自然な湾曲部
分が形成されるのみで、加工硬化は生じていな
い。この状態で、第８図の工程を行ない、第９図
に示すように、断面Ｕ字状の周縁部６の外周側６
ａと内周側６ｂとの間隔を狭くするように加圧す
れば、湾曲部分６ｃを薄くし、これを脆弱なもの
としてしまう。

このような原因により、かしめ工程で生じる圧
力に十分耐える必要のある周縁部６の外周側６ａ
の強度低下を招くのである。

要するに、従来は、周縁部を断面Ｕ字状に折り
返すことで、陰極かんすなわち電池電槽かんの蓋
の強度が増し、応じて電解液の漏洩を防止できる
性質が増すと簡単に考えられていた。すなわち、
簡単な加工を施すだけで、耐漏液性が満足される
ものと考えられていた。しかしながら、実際に
は、強度的にも、耐漏液性の問題に対しても、改
善されるべき余地が残つていることが明らかとな
つた。

この発明は、これらの残された問題点を改善し
ようとするものである。この発明は、簡単にいえ
ば、電池電槽かんの蓋の断面の形状を改良する技
術に関するものである。すなわち、電池電槽かん
の蓋の断面形状を変更することによつて、一定の
体積を持つた蓋が強度的にも耐漏液性の問題に対
しても最大の効果を発揮できるようにされる。蓋
のすべての体積が最も効率よく強度の向上および
耐漏液性の向上に寄与するものである。

より詳細に述べると、この発明にかかる電池電
槽かんの蓋には断面Ｕ字状の周縁部が形成されて
いて、この断面Ｕ字状の周縁部は、電池電槽かん
の中央部より周縁部が一方側に曲がり断面Ｕ字状
の周縁部の内側半分を形成し、断面Ｕ字状の周縁
部がさらに他方側に曲がり連なり断面Ｕ字状の周
縁部の外側半分を形成する断面形状であり、断面
Ｕ字状の周縁部は外側半分の先端部を一方側に向
き押圧するとともに、外側半分および内側半分の
曲がり連なり部を他方側に向き押圧しかつ側方向
に押圧し、前記一方側に向く前記断面Ｕ字状の外
側半分の押圧と前記他方側に向くかつ側方に向く
外側半分および内側半分の曲がり連なり部の押圧
により、断面Ｕ字状の周縁部が押圧変形されて強
化された形状構造であることを特徴とする。

この発明によれば、特に、断面Ｕ字状の周縁部
は、一方側に向く断面Ｕ字状の外側半分の押圧と
他方側に向くかつ側方に向く外側半分および内側
半分の曲がり連なり部の押圧により、断面Ｕ字状
の周縁部が押圧変形されて強化されているので、
蓋の強度が向上され耐漏液性の向上された電池電
槽かんの蓋が提供される。

それゆえに、この発明の目的は、かしめの圧力
に十分耐え、したがつて所望の密封構造を実現し
て電解液の漏洩を防止できる構造の電池電槽かん
の蓋を提供することである。

以下、図面を参照しながら、その製造方法を説
明することによつて、この発明の一実施例となる
電池電槽かんの蓋の構造を明らかにする。

第１０図ないし第１２図は、この発明の一実施
例となる電池電槽かんの蓋を得るための方法に含
まれる工程を順次示す中央縦断端面図である。第
１３図は第１２図の工程の拡大図である。

第１０図を参照して、得られるべき電槽かんの
蓋としての陰極かんの大きさに合わせて切断され
たブランク２１が用意される。このブランク２１
の大きさは、後述する曲げ加工の曲げ代分が考慮
される。

第１１図を参照して、ブランク２１は、パンチ
２２とダイ２３とによつて、その外周部に曲げ起
こし加工が施される。このとき、パンチ２２とダ
イ２３との間に存在するブランク２１の曲げ起こ
し部分２４は、十分なクリアランスを有している
ので、絞り加工のようにブランク２１の肉厚が薄
くされることはない。この曲げ起こし部分２４は
電池電槽かんの蓋の断面Ｕ字状の周縁部の外側部
分となるべき部分であつて、その外径は、ダイ２
３の内径に規定されるが、このダイ２３の内径は
得られるべき陰極かんの外径寸法と等しくなるよ
うに選ばれている。

第１２図および第１３図を参照して、第１１図
の工程で得られた被加工物としてのブランク２１
は、ダイ２６でその外周の外方向への拡がりが規
定されながら、すなわち、ダイ２６によつて閉込
められながら、パンチ２７とノツクアウト２８と
の間でプレスされ、所望の形状に強制的に成形さ
れる。より詳細に述べると、パンチ２７には、曲
げ起こし部分２４の先端部を押圧する作用部２９
が形成される。作用部２９は、下方へ向く水平作
用面２９ａを形成する。ノツクアウト２８は、ブ
ランク２１の主平面部の中央部を押圧するかつ上
方に向く中央作用部３１を備え、中央作用部３１
の外周面には好ましくは、外上方に向く傾斜作用
面３２が形成される。また、ノツクアウト２８
は、好ましくは傾斜作用面３２の外下方端から外
方へ水平に延びるかつ上方に向く水平作用面３６
を備える。

上述のようなパンチ２７とノツクアウト２８と
によつてブランク２８がプレスされたとき、ブラ
ンク２１の周辺面部の中央部が上方に膨れた形状
に成形され、その結果、主平面部の周縁に外側半
分と内側半分とからなる断面Ｕ字状部分が形成さ
れる。

また、この発明の好ましい実施例では、曲げ起
こし部分２４の肉厚を所望に応じ増すことができ
る。すなわち、好ましい実施例では、傾斜作用面
３２の作用により、曲げ起こし部分２４でその一
部が構成される断面Ｕ字状の周縁部３３の下端に
おける内周側３３ｂの肉厚が外周側３３ａに偏せ
られる。そして、このように内周側３３ｂの肉の
一部が移動してきた外周側３３ａは、さらに、パ
ンチ２７の水平作用面２９ａとノツクアウト２８
の水平作用面３６との間で圧縮される。これによ
り、かしめ時にかかる最大応力となるＡ方向の力
に十分に対抗し得る肉厚が達成されることにな
る。さらに、かしめ時において二次的に加わるＢ
方向の力に対しても、十分に耐え得ることにな
る。

また、この発明の好ましい実施例では、上述し
たパンチ２７とノツクアウト２８との相互の押圧
により、断面Ｕ字状の周縁部３３の特に外周側３
３ａには、加工硬化が生じることにも注目すべき
である。さらに、内周側３３ｂにおいては、ノツ
クアウト２８の傾斜作用面３２に沿つて整形され
た傾斜面３０が余肉をもつてリブとしての機能を
発揮することにも注目すべきである。この加工硬
化とリブ効果とがかしめに対して力学的に有利に
作用する。また、漏液防止の意味においても、す
なわちパツキング７（第１図）との密着性の点に
おいても、上述の加工硬化およびリブ効果は有利
に作用する。

さらに、この発明の好ましい実施例によれば、
パンチ２７の水平作用面２９ａは、曲げ起こし部
分２４の先端部に作用し、ここに上向き水平面３
７が形成されることを確実にする。また、ノツク
アウト２８の水平作用面３６は、曲げ起こし部分
２４の外周側３３ａの下端部に作用し、ここに下
向き水平面３８を形成する。そして、上向き作用
面３７の外周端から下向き水平面３８の外周端ま
で延びて、外向き垂直面３９が形成される。した
がつて、上向き水平面３７と外向き垂直面３９と
が交差する位置には、比較的鋭い突出するエツジ
４０が形成され、また、下向き水平面３８と外向
き垂直面３９とが交差する位置には、比較的鋭く
突出するエツジ４１が形成される。これらエツジ
４０，４１は、パツキング７（第１図）に食い込
み、漏液防止にさらに貢献する。すなわち、エツ
ジ４０，４１の各々は、パツキング７の内周面上
において全周にわたつて延びる各線に沿つてパツ
キング７と強く噛み合うため、電解液の這上りは
有利に食い止められる。

第１４図はこの発明の好ましい実施例の効果を
確認するために実施した試験方法を示す。第１４
図を参照して、従来の方法で得られた陰極かん５
とこの発明の方法により得られた陰極かん５と
は、それぞれ治具３４で保持されて縦に置かれ
る。そして、上から加圧子３５で加圧して、第一
次座屈時の最大圧縮荷重が測定された。この方法
で５個の試料について測定したものの平均値を求
めれば、従来のものは16.60Kgであつたのに対し、
この発明によるものは17.25Kgであり、この発明
によるものが優れていることがわかつた。

また、従来のものとこの発明によるものとの各
部分の硬さを測定したところ、次のような結果が
得られた。すなわちビツカース硬さ試験機で、
200ｇの荷重で15秒の測定条件で、第９図および
第１３図の各部分ａ〜ｅについてビツカース硬さ
を求めた。これによると、位置ａでは、従来のものは208であり、この発
明のものは205であり、位置ｂでは、従来のものは296であり、この発
明のものは353であり、位置ｃでは、従来のものは306であり、この発
明のものは381であり、位置ｄでは、従来のものは369であり、この発
明のものは446であり、位置ｅでは、従来のものは369であり、この発
明のものは420である、という結果が得られた。これにより、特に、断面
Ｕ字状の周縁部３３において加工硬化が生じてい
ることが確認される。

なお、上述の実施例では、断面Ｕ字状の周縁部
３３の外周側３３ａには、上下方向にまつすぐに
延びる外向き垂直面３９が形成された。しかも、
この外向き垂直面３９によれば、従来の外周側６
ａ（第９図）が自然の湾曲状態の湾曲部分６ｃか
ら延びて形成されているのに比べて、まつすぐに
延びる面の上下方向の寸法をさらに長くできる。
この外向き垂直面３９は、陰極かん１のかしめ作
業において行なわれるＡ方向（第１３図）のかし
め時にパツキング７との密着をより確実にするた
めの重要な部位となるもので、これが上下方向に
長ければより漏液を防止することになる。この発
明の好ましい実施例によれば、上述の上下方向に
まつすぐ延びる外向き垂直面３９を一層長く形成
することが容易である。

以上のように、この発明の電池電槽かんの蓋に
よれば、その断面Ｕ字状の周縁部は一方側に向く
断面Ｕ字状の外側部分の押圧と他方側に向くかつ
側方に向く外側半分および内側半分の曲がり連な
り部の押圧により、断面Ｕ字状の周縁部が押圧変
形されて強化された形状構造であるので、かしめ
時に加わる荷重に対し十分に耐えることができ
る。したがつて、十分な強度でかしめを行なうこ
とができるので、より確実な密封構造の実現を可
能とし、電解液の漏液防止に有利に作用する。

このように、この発明は、小さい寸法のいわゆ
るボタン型電池の電槽かんの蓋の断面形状に押圧
成形により改良を加えることによつて、蓋が有す
る限られた体積を有効に利用して、蓋の強度およ
び耐漏液性の向上を図つたものである。

なお、この発明は、酸化銀電池に限ることな
く、過酸化銀電池、水銀電池、リチウム電池、密
閉型ニツケル・カドミウム電池、アルカリ・マン
ガン乾電池等の電池電槽かんの蓋にも等しく適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の興味ある先行技術を説明す
るために従来の酸化銀電池を示す半断面正面図で
ある。第２図ないし第８図は第１図の蓋の製造工
程を順次示す中央縦断端面図である。第９図は蓋
の周縁部の拡大図である。第１０図ないし第１２
図はこの発明の一実施例の電池電槽かんの蓋を製
造する方法に含まれる工程を順次示す中央縦断端
面図である。第１３図は第１２図の工程の拡大図
である。第１４図はこの発明の効果を確認するた
めに実施した試験方法を示す。図において、１は陽極かん（本体）、５は陰極
かん（蓋）、７はパツキング、３０は傾斜面、３
３は断面Ｕ字状の周縁部、３３ａは外周側、３３
ｂは内周側、３７は上向き水平面、３８は下向き
水平面、３９は外向き垂直面、４０，４１はエツ
ジである。

Claims

【特許請求の範囲】１電池電槽かんの本体の開口端縁部が内方にか
しめられたとき、パツキングを介して当該本体と
係合する断面Ｕ字状の周縁部を有する電池電槽か
んの蓋であつて、前記断面Ｕ字状の周縁部は、前記電池電槽かん
の蓋の中央部より周縁部が一方側に曲がり前記断
面Ｕ字状の周縁部の内側半分を形成し、前記断面
Ｕ字状の周縁部がさらに他方側に曲がり連なり前
記断面Ｕ字状の周縁部の外側半分を形成する断面
形状であり、前記断面Ｕ字状の周縁部は、前記断面Ｕ字状の
周縁部の外方向への拡がりを規定するダイと、前
記断面Ｕ字状の前記外側半分の先端部を前記一方
側に向き押圧する作用面を有する第１成形部材
と、前記断面Ｕ字状の外側半分および内側半分の
曲がり連なり部を前記他方側に向き押圧しかつ外
側方向に押圧する作用面を有する第２成形部材と
によつて、前記電池電槽かんの蓋が前記一方側お
よび前記他方向に向いてプレスされることによ
り、前記外側半分の先端部を前記一方側に向き押
圧するとともに、前記外側半分および内側半分の
曲がり連なり部を前記他方側に向き押圧しかつ外
側方に押圧し、前記一方側に向く前記断面Ｕ字状
の外側半分の押圧と前記他方側に向くかつ外側方
に向く前記外側半分および内側半分の曲がり連な
り部の押圧とにより、前記断面Ｕ字状の周縁部の
前記外側半分には上向き面と下向き面とこれら間
を連結する外向き面とが形成され、前記断面Ｕ字
状の周縁部が外側方に向けて押圧変形されて肉厚
化され強化され、前記断面Ｕ字状の周縁部下端の
内側半分においてその部分の肉が外側に偏寄せら
れて形成された内下方に向く傾斜面を備える形状
構造であることを特徴とする、電池電槽かんの
蓋。２前記断面Ｕ字状の周縁部の前記外側半分の肉
厚が前記内側半分の肉厚より厚くされていること
を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電池
電槽かんの蓋。３前記断面Ｕ字状の前記外側半分および内側半
分の曲がり連なり部において、その内周側の肉は
その外周側に偏寄せられている、特許請求の範囲
第１項記載の電池電槽かんの蓋。