JP2015198036A - コイン形電池用パッキンおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】形状を改善することによって優れた射出成形性を実現したコイン形電池用パッキンおよびその製造方法を提供する。【解決手段】内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。また、このようなコイン形電池用パッキンの製造方法。【選択図】図１
Description
本発明はコイン形電池用パッキンおよびその製造方法に関し、より詳しくは、形状を改善することによって優れた射出成形性を実現したコイン形電池用パッキンおよびその製造方法に関する。
コイン形電池（ボタン形電池と呼ばれることもある。）は、形状や電圧が規格化されており、丸く薄いものが多く、大きさは極めて小さい。その多くは一次電池であり、種類としてはリチウム電池、アルカリマンガン電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池、水銀電池などが挙げられるが、寿命や高出力の点から、近年はリチウム電池が多用されている。
ボタン電池は極めて小型であるがゆえに、その電源の容量が通常の乾電池などに比べて小さいため、消費電力は小さく、独立した状態で電源を必要とする製品に特に用いられる。
特に、小型化により移動体内部に取り付けられることが多いので、場合によっては衝撃に耐えうる必要がある。さらに各種メータや測定用電源などにも採用され、その用途は広がる一方である。
また、近年、インフラ整備や災害リスクへの対応などの観点から、信号機、通信基地局、サーバーなどのバックアップ電源、冷凍倉庫内の非常照明などの独立電源システムへの関心が高まっており、低温あるいは高温雰囲気下においても常温域と遜色のない性能を発揮できる電池が求められている。特にコイン形電池は小型で装置内に入れやすいことから利用範囲が広まっている。
このように、コイン形電池を取り巻く環境が変化し、コイン形電池に要望される品質特性もより厳しいものになってきている。
ところで、一般的なコイン形電池は、正極ケース、負極封口板および樹脂製のコイン形電池用パッキンを備えており、正極ケースをかしめ加工して正極ケースと負極封口板との間でコイン形電池用パッキンを圧縮して電池を封口している。そのため、耐衝撃性や温度特性の要求水準が向上するに伴い、より高品質なコイン形電池用パッキンが求められるようになってきている。
例えば、特許文献１には、Ｕ字断面形状のガスケット（すなわち、パッキン）の底部内周部に環状突起部を有するボタン型電池が開示されている。このガスケットにおいては、電池の活物質の充填空間を確保する観点から、厚みの薄い立ち上がり部が設けられている。しかしながら、このようなガスケットは立ち上がり部が肉薄であるため樹脂が充填不足になりやすく、成形が困難であった。さらに、薄肉部の強度不足から加工時に変形が起こるおそれもあった。
また、特許文献２には、外筒部と、外筒部よりも背の低い内筒部と、この両者を結合する底部連結部からなるコイン形電池用ガスケットにおいて、外筒部の上部の少なくとも一部の厚さを外筒部と内筒部の間に形成される溝部の幅より大きくすることが記載されている。このような構成によれば、輸送中や組立工程中に外筒部が他のガスケットの溝部に入り込んで変形することがなくなり、輸送中の変形による部品不良の減少や組立工程における稼働率の向上につながる。しかしながら、外筒部の上部の肉厚を大きくすることや極端な凸部を設けることで肉厚が厚くなると、ヒケが発生しやすくなるおそれがある。また、ヒケが発生しやすいことで寸法安定性に欠け不良品が多くなるおそれもある。
特許文献３には、溶融された樹脂をガスケット金型の中心部の注入口から注入し、射出成形し、その後、ガスケット中央部のディスク状部とガスケットの折り返し部の境界部を切り離し、所定の形状のガスケットを得る方法が記載されている。しかしながらこのような方法では、成形品が固定側金型に取られる離型不良がディスク状注入部で発生するおそれがあり、それを防止するためかなり大きな製品ロック部を設ける必要があるが、この製品ロック部が大きいと収率の低下を引き起こすおそれがある。また、製品ロック部が小さいと離型不良が発生しやすくなり、稼働率が低下するおそれがある。さらに、固定側金型に取られた製品を除去するためにイレギュラーな作業を行うことで、金型を傷めるおそれもある。
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、割れ、カエリ、ヒケなどの不具合が発生しにくく、形状のばらつきが小さく、射出成形性に優れたコイン形電池用パッキンを提供することにある。また、本発明はこのようなコイン形電池用パッキンの製造方法も提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係るコイン形電池用パッキンは、下記（１）〜（１０）のいずれかの構成を有する。また、本発明に係るコイン形電池用パッキンの製造方法は、下記（１１）または（１２）の構成を有する。
（１） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（２） 前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が１００°以上１６０°以下である、（１）に記載のコイン形電池用パッキン。
（３） 前記周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて半径０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）または（２）に記載のコイン形電池用パッキン。
（４） 前記周方向溝の底面に凸部が設けられている、（１）〜（３）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（５） 前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上１００％以下の範囲内である、上記（４）に記載のコイン形電池用パッキン。
（６） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が鋭角である、（４）または（５）に記載のコイン形電池用パッキン。
（７） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が、４０度以上９０度以下である、（６）に記載のコイン形電池用パッキン。
（８） 前記凸部の頂部に、半径０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の丸みが形成されている、（４）〜（７）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（９） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の底面に凸部を設けたことを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（１０） 熱可塑性樹脂からなる、（１）〜（９）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（１１） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有する、（１）〜（１０）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
（１２） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有し、該パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が前記可動側金型に設けられている、（４）〜（１０）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
（１） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（２） 前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が１００°以上１６０°以下である、（１）に記載のコイン形電池用パッキン。
（３） 前記周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて半径０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）または（２）に記載のコイン形電池用パッキン。
（４） 前記周方向溝の底面に凸部が設けられている、（１）〜（３）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（５） 前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上１００％以下の範囲内である、上記（４）に記載のコイン形電池用パッキン。
（６） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が鋭角である、（４）または（５）に記載のコイン形電池用パッキン。
（７） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が、４０度以上９０度以下である、（６）に記載のコイン形電池用パッキン。
（８） 前記凸部の頂部に、半径０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の丸みが形成されている、（４）〜（７）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（９） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の底面に凸部を設けたことを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（１０） 熱可塑性樹脂からなる、（１）〜（９）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（１１） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有する、（１）〜（１０）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
（１２） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有し、該パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が前記可動側金型に設けられている、（４）〜（１０）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
本発明によれば、割れ、カエリ、ヒケなどの不具合が発生しにくく、形状のばらつきが小さく、射出成形性に優れたコイン形電池用パッキンを得ることができる。
また、形状のばらつきが小さく寸法精度の高い本発明のコイン形電池用パッキンを用いることで、電池組立時に良好な組立性を得ることができ、組立工程における稼働率の向上にもつながる。また、寸法精度の向上によりシール性も向上するため、過酷な振動環境下で使用された場合や高温度雰囲気下で連続使用された場合にも、電池の漏液や水分進入による内部抵抗の上昇を阻止することができる。その結果、コイン形電池が組み込まれた製品の安全性が高まり、製品寿命も長くなる。さらに、メンテナンス間隔を延ばすことができ、メンテナンスフリーも実現しやすくなる。
また、本発明のコイン形電池用パッキンを用いてなるコイン形電池はシール性に優れているので、従来は振動や温度の影響で配置できなかった部位にも電池を配置することができる。その結果、製品内における電池配置の自由度が高まり、製品の設計の自由度も向上する。
また、形状のばらつきが小さくシール性に優れた本発明のコイン形電池用パッキンを用いることで、コイン形電池の性能を高めることができるため、製品内における電池の使用数を削減することができる。その結果、製品の軽量化を図ることができ、また、モバイル用品や移動体へのコイン形電池の組込みも促進される。以上のことから、本発明のコイン形電池用パッキンを用いることにより、非常に利便性に優れた電池を得ることができる。
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明に係るコイン形電池用パッキン（以下、単に「パッキン」と呼ぶこともある。）は、内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であることを特徴とするものである。
また、別の実施形態として、本発明に係るコイン形電池用パッキンは、内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の底面に凸部を設けたことを特徴とするものである。
最初に、コイン形電池用パッキンおよびコイン形電池の概略について、図を参照しつつ説明する。コイン形電池用パッキン１の外観は、図２の概略斜視図にて示すように、略リング状をなしている。また、図９は、コイン形電池用パッキン１を用いてなるコイン形電池の一例を示す概略縦断面図である。コイン形電池９１は、図９に示すように、正極端子を兼ねる有底円筒状の正極ケース９２と、負極端子を兼ねる負極封口板９３と、正極ケース９２と負極封口板９３の間に介在するコイン形電池用パッキン１を備えている。正極ケース９２内には、正極９６と負極９４がセパレーター９５を介して対向配置されており、さらに電解液が充填されている。正極ケース９２の開口部にはコイン形電池用パッキン１を介して負極封口板９３が配置されており、正極ケース９２の開口端を内側に折り曲げるかしめ加工により、正極ケース９２の開口部が封口されている。なお、図９のコイン形電池９１では、負極封口板９３の端部を折り曲げてコイン形電池用パッキン１のかしめ溝７内に密着させることで、さらなるシール性の向上を図っている。
本発明のコイン形電池用パッキンの一例を図１に示す。図１において、コイン形電池用パッキン１は、内筒部２と、内筒部２よりも背の高い外筒部３と、外筒部内周面８の内筒部２よりも高い位置に形成され円周方向に延びる周方向溝４と、外筒部３および内筒部２を結合する底部連結部６からなり、内筒部２と外筒部３の間には、かしめ加工を行うためのかしめ溝７が設けられている。外筒部内周面８に設けられた周方向溝４は外筒部３の内側に開口しており、周方向溝４の上側の側壁１０と周方向溝４の底面９のなす角度（角度Ａ）は鈍角である。また、周方向溝４の上側の隅１１と開口部上端１２には丸みが形成されている。周方向溝４の底面９には、周方向溝４の開口方向に突出する凸部５が設けられており、凸部５の上側の側面１３と、凸部５の下側の側面１４のなす角度（角度Ｂ）は鋭角である。
比較のため、従来のコイン形電池用パッキンの一例を図３に示す。図１のコイン形電池用パッキン１とは異なり、図３に示す従来のコイン形電池用パッキン３１では、周方向溝４の上側の側壁１０と周方向溝４の底面９のなす角度（角度Ａ）がほぼ直角となっており、周方向溝４内には、丸みづけなどの加工はなされていない。なお、コイン形電池用パッキン３１の他の構成は図１のコイン形電池用パッキン１と同様であるため、図１と同一の符号を付すことにより説明を省略する。
図５は、従来のコイン形電池用パッキン３１の製造方法を例示する概略工程図である。図５（ａ）は、金型５１を用いて射出成形を行い、金型内に樹脂を充填した状態を示している。金型５１は、固定側金型４２と、可動側金型４３と、スライドコア４６と、突き出しピン４７が設けられた突き出しプレート４８を備えており、可動側金型４３の先端には、コイン形電池用パッキン３１の凹部４と係合可能な形状を有する入れ子５５が取り付けられている。なお、射出成形時のゲート位置に関しては、図が煩雑になるため、記載を省略している。
樹脂充填後に可動側金型４３を矢印５２の方向に移動させると、図５（ｂ）に示すように、コイン形電池用パッキン３１は固定側金型４２のキャビティ５４から取り出され、入れ子５５に保持された状態で可動側金型４３とともに移動する。
そして、図５（ｃ）に示すようにスライドコア４６を矢印５３の方向へ移動させた後、図５（ｄ）に示すように、突き出しピン４７を備えた突き出しプレート４８を矢印５６の方向へ移動させ、突き出しピン４７によってコイン形電池用パッキン３１を押し出す。突き出しピン４７による押圧を受けたコイン形電池用パッキン３１はわずかに弾性変形しながら入れ子５５から押し出され、その結果、コイン形電池用パッキン３１が可動側金型４３から取り外される。なお、コイン形電池用パッキン３１の形態や大きさによっては、スライドコア４６を設定せず、直接突き出しピン４７でコイン形電池用パッキン３１を押し出してもよい。
ここで、従来のコイン形電池用パッキン３１では、図１１に示すように、周方向溝４の上側の側壁１０が、パッキンを取り外す方向（すなわち、矢印５６で表される突き出しピン４７の移動方向）に対しほぼ垂直になっているので、図５（ｄ）に示す取り外し時に周方向溝４が入れ子５５に引っ掛かるおそれがあった。また、このような引っ掛かりは、カエリや割れなどの不具合の原因となる場合があり、従来の技術では、良品を安定して製造することは困難であった。
図７は、カエリが生じたコイン形電池用パッキン７１を示す図である。周方向溝４の上側の側壁１０がパッキンを取り外す方向に対し垂直であると、周方向溝４が入れ子５５に引っ掛かり、図７に示すように、周方向溝４の上側開口端にカエリ７２が生じる場合がある。このようなカエリが存在すると、コイン形電池組み立て時にセパレーターなどが入らず嵌合不良を引き起すおそれがある。その結果、組立製造ラインを止めることとなり、歩留まりの低下原因となる。
また、図８は、割れが生じたコイン形電池用パッキン８１を示す図である。周方向溝４が入れ子５５に引っ掛かると、局所的に過大な負荷がかかり、その結果、図８に示すように割れ８２が生じる場合がある。このような割れは、コイン形電池組み立て後に液漏れを引き起こす原因となるおそれがあり、コイン形電池だけでなく、それが組み込まれた電子機器などの故障の原因となるおそれもある。
さらに、従来の製造方法では、パッキンが固定側金型内に残ってしまうおそれもある。このような例を図６に示す。図６の各工程は図５とほぼ同様であるが、図６においては、樹脂充填後に可動側金型４３を矢印５２の方向に移動させたとき、図６（ｂ）に示すように、コイン形電池用パッキン３１が固定側金型４２内に残ってしまい、突き出しプレート４８を操作してもコイン形電池用パッキン３１を金型から取り出すことができない状態となっている。このような離型不良が発生すると、製品が取り出せず、射出成形をいったん停止して固定側金型から製品を取り出す作業が必要となり、稼働率が低下する。その結果、短時間で効率的にパッキンを製造することが困難となり、製造コストが嵩むおそれがある。
さらに、離型不良が発生すると、固定側金型から製品を取り出す際に金型を傷つけ、金型補修に大幅な時間と費用を要するおそれもある。また金型に微細な傷をつけたことに気付かず成形を続けると、不良品が大幅に発生することとなり、製造コストの上昇を招くおそれがある。
これに対し、本発明によれば、金型を開く際に固定側金型にパッキンが取られることを阻止でき、さらに、可動側金型からパッキンを取り外す際にもカエリや割れなどの不具合を防止することが可能となる。以下、この点について詳細に説明する。
図４は、図１に示した本発明のコイン形電池用パッキン１の製造方法を示す概略工程図であり、本発明におけるコイン形電池用パッキンの製造方法の一例を示している。図４（ａ）は、金型４１を用いて射出成形を行い、金型内に樹脂を充填した状態を示す図である。金型４１は、固定側金型４２と、可動側金型４３と、スライドコア４６と、突き出しピン４７が設けられた突き出しプレート４８を備えており、可動側金型４３の先端には、コイン形電池用パッキン１の凸部５と係合可能な凹部４９を有する入れ子４５が取り付けられている。なお、コイン形電池用パッキン１の形態や大きさによっては、スライドコア４６を設定せず、直接突き出しピン４７でコイン形電池用パッキン１を押し出してもよい。
樹脂充填後に可動側金型４３を矢印５２の方向に移動させると、図４（ｂ）に示すように、コイン形電池用パッキン１は入れ子４５に保持された状態で可動側金型４３とともに移動する。コイン形電池用パッキン１の周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、可動側金型４３の入れ子４５には、凸部５と対応する形状を有する凹部４９が設けられている。このような構成によれば、周方向溝４の凸部５と入れ子４５の凹部４９の嵌合によってコイン形電池用パッキン１を可動側金型４３に良好に保持することができるため、金型を開く際に、コイン形電池用パッキン１が固定側金型４２に残る離型不良を防止することができる。
続いて、図４（ｃ）に示すようにスライドコア４６を矢印５３の方向へ移動させた後、突き出しプレート４８を矢印５６の方向へ移動させ、図４（ｄ）に示すように、突き出しピン４７によりコイン形電池用パッキン１を可動側金型４３から押し出す。ここで、周方向溝４の上側の側壁１０と周方向溝４の底面９のなす角度は鈍角であり、従って上側の側壁１０は、突き出しピン４７の移動方向に対して緩やかな勾配をなしている。また、周方向溝４には、その底面９から上側の側壁１０にかけて丸みが形成されている。このような構成によれば、これらの勾配や丸みを周方向溝４内に設けることによって、周方向溝４の入れ子４５への引っ掛かりが防止されるので、コイン形電池用パッキン１を可動側金型４３からスムーズに取り外すことができ、カエリや割れなどの不具合の発生が効果的に防止される。また、離型をスムーズにすることで取り外し時の変形や歪みを最小限に抑えることができるため、形状のばらつきが小さくなり、高い寸法精度を達成することができる。
図１０は、周方向溝の構造を例示する拡大図である。図１０（ａ）では、周方向溝４の上側の側壁１０と周方向溝４の底面９のなす角度は１２０°となっており、上側の側壁１０は、突き出しピンの移動方向（矢印５６の方向）に対して緩やかな勾配をなしている。このような構成によれば、突き出しピンを矢印５６の方向に動かした際に外筒部３が上側の側壁１０の勾配に沿って移動できるので、コイン形電池用パッキン１を可動側金型４３からスムーズに取り外すことができる。
図１０の（ｂ）および（ｃ）は、周方向溝４における上側の側壁１０から底面９にかけての部位、すなわち周方向溝４の上側の隅１１に丸みを形成した場合の例を示している。図１０（ｂ）では丸みの半径は０．０５ｍｍであり、図１０（ｃ）では丸みの半径は０．５ｍｍである。このように、周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて丸みが形成されていることが好ましい。周方向溝の上側の隅にこのような丸みを形成することで、パッキンを可動側金型からスムーズに取り外すことができる。丸みの半径は、０．０３ｍｍ以上から０．８ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０８ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることが特に好ましい。半径の下限値を上記範囲内とすることで、引っ掛かりを防止し不良率を低減させることができる。また、半径の上限値を上記範囲内とすることで、成形品が固定側金型に残る離型不良を防止することができ、稼働率を高い水準に維持することが可能となる。
周方向溝の上側の側壁と周方向溝の底面のなす角度（図１の角度Ａ）は、鈍角であることが好ましい。より具体的には、角度は１００°以上１６０°以下であることが好ましく、１００°以上１５０°以下であることがより好ましく、１１０°以上１４０°以下であることがさらに好ましく、１１５°以上１３０°以下であることが特に好ましい。角度の下限値を上記範囲内とすることで、引っ掛かりを防止し不良率を低減させることができる。また、角度の上限値を上記範囲内とすることで、成形品が固定側金型に残る離型不良を防止することができ、稼働率を高い水準に維持することが可能となる。
周方向溝の底面には凸部が設けられていることが好ましい。凸部を設けることで、図４（ｂ）に示すようにパッキン１が可動側金型４３の入れ子４５に良好に保持されることとなり、金型を開く際の離型不良をより効果的に防止することができる。
周方向溝の底面に設ける凸部の高さは、周方向溝の深さを基準として、３０％以上１００％以下であることが好ましく、５０％以上１００％以下であることがより好ましく、６０％以上９０％以下であることがさらに好ましく、６５％以上８５％以下であることが特に好ましい。凸部の高さの上限値を上記範囲内とすることで、製品取り出し時のカエリや割れの発生を防ぐことができる。また、凸部の高さの下限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持しつつ移動させることができ、離型不良を防止できる。
また、周方向溝の底面に設ける凸部の高さは、０．０３ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０６ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０７ｍｍから０．０８ｍｍであることが特に好ましい。凸部の高さの上限値を上記範囲内とすることで、製品取り出し時のカエリや割れの発生を防ぐことができる。また、凸部の高さの下限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持しつつ移動させることができ、離型不良を防止できる。
周方向溝の底面に設ける凸部に関しては、その上側の側面とその下側の側面のなす角度が鋭角であることが好ましい。より具体的には、上側の側面と下側の側面のなす角度は、４０度以上９０度以下であることが好ましく、４５度以上９０度以下であることがより好ましく、６０度以上８０度以下であることがさらに好ましい。角度の上限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持させつつ移動させることができ、離型不良を防ぐことができる。また、角度の下限値を上記範囲内とすることで、突き出しピンを用いて可動側金型から離型する際に必要となる力を最小限に抑えることができ、割れを防ぐことができる。
周方向溝の底面に設ける凸部に関しては、その頂部に丸みが形成されていることが好ましい。より具体的には、丸みの半径が０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０２ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であることが好ましく、０．０３ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であることが特に好ましい。丸みの半径の上限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持させつつ移動させることができ、離型不良を防ぐことができる。また、半径の下限値を上記範囲内とすることで、製品が可動側金型に強く保持されることを防ぐことができ、製品取り出し時に割れを防ぐことができる。
周方向溝の底面に設ける凸部の幅は、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１３ｍｍ以上０．１７ｍｍ以下であることがさらに好ましい。幅の下限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持させつつ移動させることができ、離型不良を防ぐことができる。また、幅の上限値を上記範囲内とすることで、製品が可動側金型に強く保持されることを防ぐことができ、製品取り出し時に割れを防ぐことができる。
周方向溝は円筒軸方向に複数列設けられていてもよい。より具体的には、周方向溝の数は、１列以上５列以下が好ましく、１列または２列であることがより好ましい。
周方向溝の形状としては、外筒部内周面に周方向に沿って形成された溝であればよく、環状であってもよいし円弧状であってもよい。より具体的には、周方向溝の周方向長さは、外筒部内周面の円周方向長さを基準として、３０％以上１００％以下であることが好ましく、５０％以上１００％以下であることがより好ましく、７０％以上１００％以下であることがさらに好ましい。
周方向溝の形状は、連続であってもよいし不連続であってもよい。
周方向溝の底面において、凸部は円筒軸方向に複数列設けられていてもよい。より具体的には、一つの周方向溝内に形成される凸部の数は、１列以上１０列以下が好ましく、１列または２列であることがより好ましい。
凸部の周方向長さは、その凸部が設けられている周方向溝の周方向長さを基準として、３０％以上１００％以下であることが好ましく、５０％以上１００％以下であることがより好ましく、７０％以上１００％以下であることがさらに好ましい。
凸部の形状は、連続であってもよいし不連続であってもよい。
周方向溝の底面において凸部が設けられる位置はとくに限定されないが、周方向溝の中心またはその付近に設けられることが好ましい。
周方向溝の数および位置、ならびに凸部の数および位置はとくに限定されないが、製品を可動側金型に保持でき、しかも製品取り出し時に割れが生じないような条件であることが好ましい。
外筒部内周面における周方向溝の位置については、外筒部の下端を０％とし、上端を１００％とするとき、周方向溝の上端が５０％以上９５％以下の位置にあることが好ましく、６５％以上８５％以下の位置にあることがより好ましい。
本発明のコイン形電池用パッキンにおいては、（Ａ）周方向溝において上側の側壁と底面のなす角度が鈍角であるという構成、または（Ｂ）周方向溝の底面から上側の側壁にかけて丸みが形成されているという構成、の少なくとも一方を有していればよいが、安定で良好な稼働率の実現という観点からは、上記（Ａ）、（Ｂ）の構成を両方とも採用することが好ましい。（Ａ）、（Ｂ）の構成を具備することにより、金型を開く際に成形品を可動側金型に保持することができ、その後、突き出しによって成形品を可動側金型からスムーズに取り外すことができる。
また、図１に例示するような本発明のコイン形電池用パッキン１において、上側の隅１１の角度Ａと丸みの半径を要素１とし、凸部５の角度Ｂと高さと丸みの半径を要素２としたとき、少なくとも１つ以上の要素が上述の好ましい範囲内にあることが好ましく、要素１及び要素２の両方が上述の好ましい範囲内にあることがより好ましい。
本発明のコイン形電池用パッキンにおいて、周方向溝の開口部上端には丸みが形成されていることが好ましい。より具体的には、丸みの半径は０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明におけるコイン形電池用パッキンは熱可塑性樹脂からなることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン）、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロン）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルフォキサイド、ポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリオキシメチレンなどの樹脂が挙げられる。
また、上記熱可塑性樹脂として、生物由来の樹脂（例えば、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートなど）を用いてもよい。
さらに、上記樹脂の誘導体や、上記樹脂の共重合体、さらにそれらの混合物を用いることも可能である。
上記熱可塑性樹脂の中では、ＰＰ、ＰＥ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が特に好ましく、さらにエラストマーが混合されていることが好ましい。
また、本発明におけるコイン形電池用パッキンはフィラーを含有していることが好ましい。フィラーを用いることにより、パッキンの強度を向上させることができ、パッキンの耐久性が向上する。フィラーとしては、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス粒子、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸塩、酸化鉄、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、石英粉、タルク、カリオン、アルミナ、ウルオストナイト、銅、アルミ、鉄、銀、亜鉛の粒子などを用いることができ、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維が好ましい。
また、フィラーの含有量としては、コイン形電池用パッキンの総重量を基準として、１０重量％以上６０重量％以下が好ましく、２０重量％以上５０重量％以下がより好ましく、３０重量％以上５０重量％以下が特に好ましい。
本発明のコイン形電池用パッキンの製造方法は、固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有することが好ましい。
また、可動側金型にスライドコアを設置しておき、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開いた後、スライドコアを移動させる工程を実施することも可能である。金型を開いた後にスライドコアを移動させて空間を作ることにより、安定して製品を取り出すことができる。
コイン形電池用パッキンの成形方法としては、射出成形を用いることが好ましい。
なお、射出成形において、樹脂充填に用いるゲートの種類はとくに限定されず、樹脂の充填が完了できるものであれば問題ない。例えば、ゲートはフィルムゲートであってもよいし、ピンゲートであってもよいし、アンダーゲートであってもよい。
また、金型を開く際、成形されたパッキンをより確実に可動側金型に保持するという観点からは、パッキンの周方向溝の底面には凸部が設けられていることが好ましく、可動側金型には、パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が設けられていることが好ましい。なお、この凹部は、可動側金型自体に設けられていてもよいし、可動側金型に備えられた入れ子に設けられていてもよい。
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、各実施例および比較例における試験条件は、特に記載しない限り、基本的に実施例１に準じるものとする。
（実施例１）
ポリフェニレンサルファイドを９０重量％、ポリエステル系エラストマーを１０重量％含有する樹脂を用いて、図４に示す方法で射出成形を行い、コイン形電池用パッキン１を成形した。まず、図４（ａ）に示すように、固定側金型４２と、コイン形電池用パッキン１の形状に対応する入れ子４５を備えた可動側金型４３を用いて、３２５℃にて射出成形を行い、コイン形電池用パッキン１を成形した。次に、図４（ｂ）に示すように、可動側金型４３を矢印５２の方向に移動させ、コイン形電池用パッキン１を可動側金型４３に保持した状態で金型を開いた後、図４（ｃ）に示すように、スライドコア４６を矢印５３の方向に移動させた。そして、図４（ｄ）に示すように、突き出しピン４７を備えた突き出しプレート４８を矢印５６の方向に移動させて成形品を突き出し、図２に示すコイン形電池用パッキン１を得た。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部３の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数も０個であった。
また、得られたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良の発生回数は、１００万個中０回であった。
ポリフェニレンサルファイドを９０重量％、ポリエステル系エラストマーを１０重量％含有する樹脂を用いて、図４に示す方法で射出成形を行い、コイン形電池用パッキン１を成形した。まず、図４（ａ）に示すように、固定側金型４２と、コイン形電池用パッキン１の形状に対応する入れ子４５を備えた可動側金型４３を用いて、３２５℃にて射出成形を行い、コイン形電池用パッキン１を成形した。次に、図４（ｂ）に示すように、可動側金型４３を矢印５２の方向に移動させ、コイン形電池用パッキン１を可動側金型４３に保持した状態で金型を開いた後、図４（ｃ）に示すように、スライドコア４６を矢印５３の方向に移動させた。そして、図４（ｄ）に示すように、突き出しピン４７を備えた突き出しプレート４８を矢印５６の方向に移動させて成形品を突き出し、図２に示すコイン形電池用パッキン１を得た。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部３の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数も０個であった。
また、得られたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良の発生回数は、１００万個中０回であった。
（実施例２）
周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１５回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから離型不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中２回発生した。
周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１５回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから離型不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中２回発生した。
（実施例３）
周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みを形成した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は２９個、割れの発生個数は１０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中６回発生した。
周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みを形成した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は２９個、割れの発生個数は１０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中６回発生した。
（実施例４）
ポリプロピレンからなる樹脂を用いて２２０℃にて射出成形を行い、パッキンの寸法を変更した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が３０ｍｍ、内筒部２の高さが１．９ｍｍ、外筒部３の高さが５．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．６５ｍｍ、外筒部３の厚みが１．１ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．１ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．４ｍｍ、深さが０．０９ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れた位置にあった。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１０５度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．４５ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１０ｍｍ、高さが０．０５ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は８５度であり、凸部５の頂部には、半径０．０９ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は５回、カエリの発生個数は６個、割れの発生個数は２個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中４回発生した。
ポリプロピレンからなる樹脂を用いて２２０℃にて射出成形を行い、パッキンの寸法を変更した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が３０ｍｍ、内筒部２の高さが１．９ｍｍ、外筒部３の高さが５．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．６５ｍｍ、外筒部３の厚みが１．１ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．１ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．４ｍｍ、深さが０．０９ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れた位置にあった。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１０５度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．４５ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１０ｍｍ、高さが０．０５ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は８５度であり、凸部５の頂部には、半径０．０９ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は５回、カエリの発生個数は６個、割れの発生個数は２個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中４回発生した。
（実施例５）
ポリエチレンからなる樹脂を９５重量％、エーテル系エラストマーを５重量％含有する樹脂を用いて１６０℃にて射出成形を行い、パッキンの寸法を変更した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が３５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが５．０ｍｍ、内筒部２の厚みが１．１ｍｍ、外筒部３の厚みが１．０ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅１．５ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１０ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れた位置にあった。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１５０度であり、底面９から上側の側壁１０にかけて、半径０．０８ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０３ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は８０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０７ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１０回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中５回発生した。
ポリエチレンからなる樹脂を９５重量％、エーテル系エラストマーを５重量％含有する樹脂を用いて１６０℃にて射出成形を行い、パッキンの寸法を変更した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が３５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが５．０ｍｍ、内筒部２の厚みが１．１ｍｍ、外筒部３の厚みが１．０ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅１．５ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１０ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れた位置にあった。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１５０度であり、底面９から上側の側壁１０にかけて、半径０．０８ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０３ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は８０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０７ｍｍの丸みが形成されていた。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１０回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中５回発生した。
（比較例１）
周方向溝４において底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様の手順を実施して、図３に示すコイン形電池用パッキン３１を製造した。
得られたコイン形電池用パッキン３１の寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．６ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍである。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１４ｍｍであった。また、周方向溝４の上端は、外筒部の頂上から下方向に０．８ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は２０回、カエリの発生個数は６４個、割れの発生個数は３２個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中１８５０回発生した。
周方向溝４において底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様の手順を実施して、図３に示すコイン形電池用パッキン３１を製造した。
得られたコイン形電池用パッキン３１の寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．６ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍである。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１４ｍｍであった。また、周方向溝４の上端は、外筒部の頂上から下方向に０．８ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本実施例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は２０回、カエリの発生個数は６４個、割れの発生個数は３２個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中１８５０回発生した。
射出成形性に優れ寸法精度の高い本発明のコイン形電池用パッキンは、あらゆる種類のコイン形電池に使用することができ、とくに、耐衝撃性や温度耐性が要求される移動体、センサー、独立電源システムなどの用途に好適なものである。
１、３１、７１、８１ コイン形電池用パッキン
２ 内筒部
３ 外筒部
４ 周方向溝
５ 凸部
６ 底部連結部
７ かしめ溝
８ 内周面
９ 底面
１０ 上側の側壁
１１ 上側の隅
１２ 開口部上端
１３ 上側の側面
１４ 下側の側面
４１、５１ 金型
４２ 固定側金型
４３ 可動側金型
４４、５４ キャビティ
４５、５５ 入れ子
４６ スライドコア
４７ 突き出しピン
４８ 突き出しプレート
４９ 凹部
５２ 可動側金型の移動方向
５３ スライドコアの移動方向
５６ 突き出しピンおよび突き出しプレートの移動方向
７２ カエリ
８２ 割れ
９１ コイン形電池
９２ 正極ケース
９３ 負極封口板
９４ 負極
９５ セパレーター
９６ 正極
２ 内筒部
３ 外筒部
４ 周方向溝
５ 凸部
６ 底部連結部
７ かしめ溝
８ 内周面
９ 底面
１０ 上側の側壁
１１ 上側の隅
１２ 開口部上端
１３ 上側の側面
１４ 下側の側面
４１、５１ 金型
４２ 固定側金型
４３ 可動側金型
４４、５４ キャビティ
４５、５５ 入れ子
４６ スライドコア
４７ 突き出しピン
４８ 突き出しプレート
４９ 凹部
５２ 可動側金型の移動方向
５３ スライドコアの移動方向
５６ 突き出しピンおよび突き出しプレートの移動方向
７２ カエリ
８２ 割れ
９１ コイン形電池
９２ 正極ケース
９３ 負極封口板
９４ 負極
９５ セパレーター
９６ 正極
上記課題を解決するために、本発明に係るコイン形電池用パッキンは、下記（１）〜（８）のいずれかの構成を有する。また、本発明に係るコイン形電池用パッキンの製造方法は、下記（９）の構成を有する。
（１） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であり、前記周方向溝の底面に凸部が設けられ、前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上９０％以下の範囲内であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（２） 前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が１００°以上１６０°以下である、（１）に記載のコイン形電池用パッキン。
（３） 前記周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて半径０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）または（２）に記載のコイン形電池用パッキン。
（４） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が鋭角である、（１）〜（３）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（５） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が、４０度以上９０度以下である、（４）に記載のコイン形電池用パッキン。
（６） 前記凸部の上側の側面と下側の側面とで形成される角部をＲ面取りすることにより、前記凸部の頂部に、半径０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）〜（５）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（７） 熱可塑性樹脂からなる、（１）〜（６）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（８） 前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンサルファイドである、（７）に記載のコイン形電池用パッキン。
（９） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有し、該パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が前記可動側金型に設けられている、（１）〜（８）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
（１） 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であり、前記周方向溝の底面に凸部が設けられ、前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上９０％以下の範囲内であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。
（２） 前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が１００°以上１６０°以下である、（１）に記載のコイン形電池用パッキン。
（３） 前記周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて半径０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）または（２）に記載のコイン形電池用パッキン。
（４） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が鋭角である、（１）〜（３）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（５） 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が、４０度以上９０度以下である、（４）に記載のコイン形電池用パッキン。
（６） 前記凸部の上側の側面と下側の側面とで形成される角部をＲ面取りすることにより、前記凸部の頂部に、半径０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の丸みが形成されている、（１）〜（５）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（７） 熱可塑性樹脂からなる、（１）〜（６）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
（８） 前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンサルファイドである、（７）に記載のコイン形電池用パッキン。
（９） 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有し、該パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が前記可動側金型に設けられている、（１）〜（８）のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
本発明に係るコイン形電池用パッキン（以下、単に「パッキン」と呼ぶこともある。）は、内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であり、前記周方向溝の底面に凸部が設けられ、前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上９０％以下の範囲内であることを特徴とするものである。
周方向溝の底面には凸部が設けられている。凸部を設けることで、図４（ｂ）に示すようにパッキン１が可動側金型４３の入れ子４５に良好に保持されることとなり、金型を開く際の離型不良をより効果的に防止することができる。
周方向溝の底面に設ける凸部の高さは、周方向溝の深さを基準として、３０％以上９０％以下であり、５０％以上９０％以下であることがより好ましく、６０％以上９０％以下であることがさらに好ましく、６５％以上８５％以下であることが特に好ましい。凸部の高さの上限値を上記範囲内とすることで、製品取り出し時のカエリや割れの発生を防ぐことができる。また、凸部の高さの下限値を上記範囲内とすることで、製品を安定して可動側金型に保持しつつ移動させることができ、離型不良を防止できる。
以下、実施例、参考例および比較例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、各実施例、参考例および比較例における試験条件は、特に記載しない限り、基本的に実施例１に準じるものとする。
（参考例２）
周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本参考例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１５回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから離型不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中２回発生した。
周方向溝４の底面９に凸部５を設けなかった他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は１２０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．２ｍｍの丸みが形成されていた。なお、周方向溝４の底面９には、凸部は設けられていなかった。
本参考例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は１５回、カエリの発生個数は０個、割れの発生個数は０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから離型不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中２回発生した。
（参考例３）
周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みを形成した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本参考例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は２９個、割れの発生個数は１０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中６回発生した。
周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度を９０度とし、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みを形成した他は、実施例１と同様にしてコイン形電池用パッキンを製造した。
得られたコイン形電池用パッキンの寸法は、外径が２５ｍｍ、内筒部２の高さが２．０ｍｍ、外筒部３の高さが４．５ｍｍ、内筒部２の厚みが０．７ｍｍ、外筒部３の厚みが０．８ｍｍであった。かしめ溝７の寸法は、幅が１．２ｍｍ、底部連結部６の厚さが１．０ｍｍであった。周方向溝４の形状は、外筒部内周面８の全周にわたって設けられた環状溝であり、周方向溝４の寸法は、幅が０．３ｍｍ、深さが０．１１ｍｍであった。また、周方向溝４の開口部上端１２は、外筒部の頂上から下方向に１．０ｍｍ離れていた。周方向溝４において、底面９と上側の側壁１０のなす角度は９０度であり、周方向溝４の上側の隅１１には、底面９から上側の側壁１０にかけて半径０．０１ｍｍの丸みが形成されていた。周方向溝４の底面９には凸部５が設けられており、凸部５の寸法は、幅が０．１５ｍｍ、高さが０．０８ｍｍであった。凸部５の上側の側面１３と凸部５の下側の側面１４のなす角度は７０度であり、凸部５の頂部には、半径０．０６ｍｍの丸みが形成されていた。
本参考例の製造方法を１００万ショット実施したところ、射出成形時の離型不良の発生回数は０回、カエリの発生個数は２９個、割れの発生個数は１０個であった。
得られたコイン形電池用パッキンから不良品を取り除き、選別されたコイン形電池用パッキンを用いて図９に示すコイン形電池９１を組み立てたところ、コイン形電池用パッキンが原因となる不良は、１００万個中６回発生した。
Claims (12)
- 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が鈍角であることを特徴とするコイン形電池用パッキン。
- 前記周方向溝の上側の側壁と前記周方向溝の底面のなす角度が１００°以上１６０°以下である、請求項１に記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記周方向溝には、その底面から上側の側壁にかけて半径０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の丸みが形成されている、請求項１または２に記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記周方向溝の底面に凸部が設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記凸部の高さが、前記周方向溝の深さに対して３０％以上１００％以下の範囲内である、請求項４に記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が鋭角である、請求項４または５に記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記凸部の上側の側面と前記凸部の下側の側面のなす角度が、４０度以上９０度以下である、請求項６に記載のコイン形電池用パッキン。
- 前記凸部の頂部に、半径０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の丸みが形成されている、請求項４〜７のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
- 内筒部と、該内筒部よりも背の高い外筒部と、該外筒部内周面の前記内筒部よりも高い位置に形成された周方向溝と、前記外筒部および前記内筒部を結合する底部連結部からなるコイン形電池用パッキンにおいて、前記周方向溝の底面に凸部を設けたことを特徴とするコイン形電池用パッキン。
- 熱可塑性樹脂からなる、請求項１〜９のいずれかに記載のコイン形電池用パッキン。
- 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
- 固定側金型および可動側金型を用いてパッキンを成形する工程と、成形されたパッキンを可動側金型に保持した状態で金型を開く工程と、可動側金型に保持されたパッキンを取り出す工程とを有し、該パッキンの周方向溝の底面に設けられた凸部を保持するための凹部が前記可動側金型に設けられている、請求項４〜１０のいずれかに記載のコイン形電池用パッキンの製造方法。
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