特開 2024-84687 バッテリートレイラックの拘束装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024084687

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】バッテリートレイラックの拘束装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/262 20210101AFI20240618BHJP

【ＦＩ】

H01M50/262 Z

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023181735

(22)【出願日】2023-10-23

(31)【優先権主張番号】111147726

(32)【優先日】2022-12-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】505441638

【氏名又は名称】致茂電子股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｈｒｏｍａ Ａｔｅ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100142789

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201466

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】チェン， インチェン

(72)【発明者】

【氏名】チャン， ウェンチュアン

(72)【発明者】

【氏名】チェン， インチ

(72)【発明者】

【氏名】リン， チュアンツェ

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA06

5H040AY06

(57)【要約】

【課題】バッテリートレイラックの拘束及び解除動作を安定して行うことができるバッテリートレイラックの拘束装置を提供する。
【解決手段】制御器は、推力発生装置を駆動し、加圧ヘッドに、少なくとも１個のロックモジュールを帯同させてバッテリートレイラックに接近させて、バッテリートレイラックを押すようにした後、制御器は、ねじロック装置を制御して、バッテリートレイラックに対してねじでロックして拘束し、或いはねじのロックを開放して拘束を解除する。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、加圧モジュールと、少なくとも１個のロックモジュールと、制御器とを備えるバッテリートレイラックの拘束装置において、
前記フレームが台座を有し、
前記加圧モジュールが、推力発生装置と、加圧ヘッドとを有し、
該加圧ヘッドが前記推力発生装置に接続され、前記推力発生装置が前記フレームに組み立てられ、前記加圧ヘッドをバッテリートレイラックに接近又は離間させるように駆動することができ、
少なくとも１個の前記ロックモジュールが、スライドテーブルと、ねじロック装置とを有し、
該ねじロック装置が前記スライドテーブルに組み立てられ、前記スライドテーブルが前記台座を滑るように設けられると共に前記加圧ヘッドに連結され、
前記制御器が、前記加圧モジュールと、少なくとも１個の前記ロックモジュールとに電気的に接続され、
前記制御器が、前記推力発生装置を駆動し、前記加圧ヘッドに、少なくとも１個の前記ロックモジュールを帯同させて前記バッテリートレイラックに接近させて、該バッテリートレイラックを押すようにした後、
前記制御器が前記ねじロック装置を制御して、前記バッテリートレイラックに対してねじでロックして拘束、或いは該ねじのロックを開放して拘束を解除する、ことを特徴とするバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項2】

少なくとも１個の前記ロックモジュールが、更にガイドロッドと、圧縮スプリングとを有し、
前記スライドテーブルが貫通孔を有し、
前記ガイドロッドが前記貫通孔を貫通し、且つ、一端が前記加圧ヘッドに接続し、
前記圧縮スプリングは、前記ガイドロッドに嵌められて、前記圧縮スプリングの両端がそれぞれ前記貫通孔及び前記ガイドロッドの他端に当接する、ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項3】

前記ねじロック装置が、電動機と、スリーブアダプターと、スリーブと、スプリングとを有し、
前記スリーブが、ボルトソケット孔と、アダプターソケット孔とを有し、
前記ボルトソケット孔が前記バッテリートレイラックに対してねじロック又はねじロックを解除するために用いられ、
前記アダプターソケット孔には前記スリーブアダプターが差し込まれ、
前記アダプターソケット孔と前記スリーブアダプターとの間には径方向ギャップが存在し、
前記スリーブアダプターが前記電動機に接続し、
前記スプリングの一端が前記電動機に当接し、他端は前記スリーブに当接する、ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項4】

前記ねじロック装置が、円錐形ガスケットと、固定ねじとを更に有し、
前記スリーブの前記ボルトソケット孔が円錐形底面を有し、
前記円錐形ガスケットが前記ボルトソケット孔に収容されると共に前記円錐形底面に当接し、
前記固定ねじが、前記ボルトソケット孔と、前記円錐形ガスケットとに嵌め入れられることによって前記スリーブアダプターをロックする、ことを特徴とする請求項３に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項5】

第１の位置センサーと、第２の位置センサーと、第３の位置センサーと、反射センサーと、圧力センサーとを更に備え、
前記第１の位置センサーと、前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーと、前記反射センサーと、前記圧力センサーとが前記制御器に電気的に接続され、
前記第１の位置センサーと、前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーとが前記台座上に設けられ、
前記第１の位置センサーが前記加圧ヘッドのストロークの開始位置に相当し、
前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーとが、前記加圧ヘッドの動作ストロークの両端の限界位置に対応し、
前記反射センサーが前記加圧ヘッドに設けられ、前記加圧ヘッドと前記バッテリートレイラックとの距離を検出するために用いられ、
前記圧力センサーが前記フレームに設けられ、前記推力発生装置による前記バッテリートレイラックの押圧力を検出するために使用され、前記制御器が、前記加圧ヘッドがストロークの終了位置に到達したかどうかを判断する基準となる、ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項6】

前記加圧ヘッドが少なくとも１個の磁石を有し、
前記制御器が前記ねじロック装置を制御して前記バッテリートレイラックのロックを開放して拘束を解除した後、
前記制御器が前記推力発生装置を駆動して、前記加圧ヘッドを、前記バッテリートレイラックから離れる方向へ移動させると共に、少なくとも１個の前記磁石を利用して前記バッテリートレイラックを押すように伸ばす、ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項7】

バッテリートレイラックに圧力を加え且つ該圧力を維持するように拘束、或いは、前記バッテリートレイラックの拘束を解除して、前記圧力を取り除くために使用され、
前記バッテリートレイラックが加圧プレートと、少なくとも１個の定圧ボルトとを有するバッテリートレイラックの拘束装置であって、
加圧モジュールと、
少なくとも１個のロックモジュールと、
制御器とを備え、
前記加圧モジュールが、前記バッテリートレイラックの前記加圧プレートに対応し、
少なくとも１個の前記ロックモジュールが、前記バッテリートレイラックの少なくとも１個の前記定圧ボルトに対応し、
前記制御器が前記加圧モジュールと、少なくとも１個の前記ロックモジュールとに電気的に接続され、
前記バッテリートレイラックを拘束しようとするとき、前記制御器が、前記加圧モジュールを制御して、前記加圧プレートに推力を加え、前記バッテリートレイラックにクランプ圧力をかけ、且つ、前記制御器、少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して少なくとも１個の前記定圧ボルトをロックして前記クランプ圧力を維持し、
前記バッテリートレイラックの拘束を解除しようとするとき、前記制御器が前記加圧モジュールを制御して、前記加圧プレートに前記推力を加え、
且つ、前記制御器が少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して少なくとも１個の前記定圧ボルトのロックを解除した後、
前記制御器が前記加圧モジュールを制御して前記加圧プレートの前記推力を取り消す、ことを特徴とするバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項8】

フレームを更に備え、
該フレームが台座を有し、
前記加圧モジュールが、推力発生装置と、加圧ヘッドとを有し、
該加圧ヘッドが、前記推力発生装置に接続し、該推力発生装置が前記フレームに取り付けられ、且つ前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックに向けて接近又は離間させ、
少なくとも１個の前記ロックモジュールが、スライドテーブルと、ねじロック装置とを有し、
該ねじロック装置が前記スライドテーブルに組み立てられ、
該スライドテーブルが前記台座を滑るように設けられ且つ前記加圧ヘッドに連結され、
前記制御器が前記推力発生装置を駆動して前記加圧ヘッドに、少なくとも１個の前記ロックモジュールを帯同するように、前記バッテリートレイラックに接近させると共に前記加圧プレートに前記推力を加え、且つ、前記制御器が前記ねじロック装置を制御して、少なくとも１個の前記定圧ボルトをロックして拘束、或いはロックを開放して拘束を解除する、ことを特徴とする請求項７に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項9】

少なくとも１個の前記ロックモジュールが、ガイドロッドと、圧縮スプリングとを有し、
前記スライドテーブルが貫通孔を有し、
前記ガイドロッドが前記貫通孔に嵌め入れられ、且つ、一端が前記加圧ヘッドに接続し、
前記圧縮スプリングは、前記ガイドロッドに嵌着されて、前記圧縮スプリングの両端がそれぞれ前記貫通孔及び前記ガイドロッドの他端に当接し、
前記制御器が前記推力発生装置を駆動し、前記加圧ヘッドを、前記ガイドロッドと前記圧縮スプリングとによって、前記スライドテーブルを帯同させて、前記バッテリートレイラックに接近させ、
前記制御器が、前記推力発生装置を駆動させて、前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックから離間させる方向に移動させたとき、前記加圧ヘッドが直接前記スライドテーブルを推動する、ことを特徴とする請求項８に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【請求項10】

前記加圧ヘッドが更に少なくとも１個の磁石を有し、
前記バッテリートレイラックの拘束を解除しようとしたとき、前記制御器が少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して、少なくとも１つの前記定圧ボルトのねじのロックを外した後、
前記制御器が前記推力発生装置を駆動して、前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックから離間させる方向へ移動させると共に、少なくとも１個の前記磁石によって前記加圧プレートを磁力によって吸って前記バッテリートレイラックを伸ばす、ことを特徴とする請求項８に記載のバッテリートレイラックの拘束装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化成工程の製造ラインにおける機械設備に関し、特に、バッテリートレイラックの拘束及び解除動作を安定して行うことができるバッテリートレイラックの拘束装置に関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリー（電池）を製造する化成工程における生産ラインでは、バッテリーセルをクランプして固定するための従来の拘束解放装置は、力を付与する部品として主に１本のねじを使用してバッテリートレイラックに拘束力を与える。このようにして、複数のソフトパックリチウムバッテリーをクランプして成形することができる。同様に、上記のプロセスを逆に行えば、ソフトパックリチウムバッテリーの成形圧力が解放され、バッテリーのフレームの拘束力が解放される。従来の技術については、中国の公開特許公報第１１１３２６７８１号「ソフトパックバッテリトレイ自動切り替え加圧クランプ機構及び切り替えクランプ方法」や、中国の公開特許公報第１１１２６１９２０号「拘束解放装置」等を参照されたい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし、従来の拘束装置の構造は比較的単純ではあるものの、バッテリートレイフレームのねじをロックし又はロックを解除するだけなので、全ての圧力抑制又は減圧解除の実行工程は、バッテリートレイラック自体によって完全に実行される。さらに説明すると、従来のバッテリートレイラックを押して拘束すると、ねじの力だけでトレイラック上のバッテリーセパレーターが押され、ソフトパックされたリチウム電池が化成中に過度に膨張しないように拘束される。

【0004】

以上のことから、従来の拘束装置は、構造が比較的単純である利点がある一方、バッテリートレイラックのねじをロック、或いはロックを解除したりするだけに過ぎない。

【0005】

更に、従来のバッテリートレイラックに圧力が加えられることで拘束されると、トレイラック上のバッテリーセパレーターをねじの力だけで押し込み、成形時にソフトパックリチウムバッテリーが過度に膨張しないように拘束する。

【0006】

しかし、従来のバッテリートレイラックには緩衝するための機構がなく、膨張しようとする力をねじ及びバッテリーセパレーターによって完全に支えられなければならない。このため、ねじやバッテリーセパレーターの強度が不足するとパレットラックが破損してしまうという問題が生じやすいという欠点がある。一方、これを避けるには、ねじやバッテリーセパレーターに十分な強度を持たせる必要が生じ、装置全体が大きくなりがちで、その分コスト高となる。

【0007】

また、長期間にわたり使用してしまうと、バッテリーセパレーターやねじに度重なる大きなストレスがかかるため、特に加圧された時のねじ自体への応力の集中は顕著となるので、材料の疲労と相まって寿命に大きな影響を与えることが多い。
これ等を考慮して、この問題に一種の新しい拘束及び解放を目的とした装置を提供するにはどうすればよいかが課題となる。

【0008】

そのため、本発明では、機械的な構造をより最適化して、バッテリートレイフレーム上でより安定した拘束と拘束を解除する動作を実行できるようにする。発明者を解決するために研究を重ねて本発明を創作した。

【0009】

本発明は、均一で且つ安定した拘束（ロック）の処理及びスムーズな拘束の解除を実現すべく、全体的な操作プロセスが非常に安定しており、信頼性が高く、寿命も長く、コスト安となるバッテリートレイラック用の拘束装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様は、フレームと、加圧モジュールと、少なくとも１個のロックモジュールと、制御器とを備えるバッテリートレイラックの拘束装置において、前記フレームが台座を有し、前記加圧モジュールが、推力発生装置と、加圧ヘッドとを有し、該加圧ヘッドが前記推力発生装置に接続され、前記推力発生装置が前記フレームに組み立てられ、前記加圧ヘッドをバッテリートレイラックに接近又は離間させるように駆動することができ、少なくとも１個の前記ロックモジュールが、スライドテーブルと、ねじロック装置とを有し、該ねじロック装置が前記スライドテーブルに組み立てられ、前記スライドテーブルが前記台座を滑るように設けられると共に前記加圧ヘッドに連結され、前記制御器が、前記加圧モジュールと、少なくとも１個の前記ロックモジュールとに電気的に接続され、前記制御器が、前記推力発生装置を駆動し、前記加圧ヘッドに、少なくとも１個の前記ロックモジュールを帯同させて前記バッテリートレイラックに接近させて、該バッテリートレイラックを押すようにした後、前記制御器が前記ねじロック装置を制御して、前記バッテリートレイラックに対してねじでロックして拘束、或いは該ねじのロックを開放して拘束を解除する、ことを特徴とするバッテリートレイラックの拘束装置である。

【0011】

また、上記態様においては、少なくとも１個の前記ロックモジュールが、更にガイドロッドと、圧縮スプリングとを有し、前記スライドテーブルが貫通孔を有し、前記ガイドロッドが前記貫通孔を貫通し、且つ、一端が前記加圧ヘッドに接続し、前記圧縮スプリングは、前記ガイドロッドに嵌められて、前記圧縮スプリングの両端がそれぞれ前記貫通孔及び前記ガイドロッドの他端に当接してもよい。

【0012】

また、上記態様においては、前記ねじロック装置が、電動機と、スリーブアダプターと、スリーブと、スプリングとを有し、前記スリーブが、ボルトソケット孔と、アダプターソケット孔とを有し、前記ボルトソケット孔が前記バッテリートレイラックに対してねじロック又はねじロックを解除するために用いられ、前記アダプターソケット孔には前記スリーブアダプターが差し込まれ、前記アダプターソケット孔と前記スリーブアダプターとの間には径方向ギャップが存在し、前記スリーブアダプターが前記電動機に接続し、前記スプリングの一端が前記電動機に当接し、他端は前記スリーブに当接してもよい。

【0013】

また、上記態様においては、前記ねじロック装置が、円錐形ガスケットと、固定ねじとを更に有し、前記スリーブの前記ボルトソケット孔が円錐形底面を有し、前記円錐形ガスケットが前記ボルトソケット孔に収容されると共に前記円錐形底面に当接し、前記固定ねじが、前記ボルトソケット孔と、前記円錐形ガスケットとに嵌め入れられることによって前記スリーブアダプターをロックしてもよい。

【0014】

また、上記態様においては、第１の位置センサーと、第２の位置センサーと、第３の位置センサーと、反射センサーと、圧力センサーとを更に備え、前記第１の位置センサーと、前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーと、前記反射センサーと、前記圧力センサーとが前記制御器に電気的に接続され、前記第１の位置センサーと、前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーとが前記台座上に設けられ、前記第１の位置センサーが前記加圧ヘッドのストロークの開始位置に相当し、前記第２の位置センサーと、前記第３の位置センサーとが、前記加圧ヘッドの動作ストロークの両端の限界位置に対応し、前記反射センサーが前記加圧ヘッドに設けられ、前記加圧ヘッドと前記バッテリートレイラックとの距離を検出するために用いられ、前記圧力センサーが前記フレームに設けられ、前記推力発生装置による前記バッテリートレイラックの押圧力を検出するために使用され、前記制御器が、前記加圧ヘッドがストロークの終了位置に到達したかどうかを判断する基準となってもよい。

【0015】

また、上記態様においては、前記加圧ヘッドが少なくとも１個の磁石を有し、前記制御器が前記ねじロック装置を制御して前記バッテリートレイラックのロックを開放して拘束を解除した後、前記制御器が前記推力発生装置を駆動して、前記加圧ヘッドを、前記バッテリートレイラックから離れる方向へ移動させると共に、少なくとも１個の前記磁石を利用して前記バッテリートレイラックを押すように伸ばしてもよい。

【0016】

また、本開示の他の態様は、バッテリートレイラックに圧力を加え且つ該圧力を維持するように拘束、或いは、前記バッテリートレイラックの拘束を解除して、前記圧力を取り除くために使用され、前記バッテリートレイラックが加圧プレートと、少なくとも１個の定圧ボルトとを有するバッテリートレイラックの拘束装置であって、加圧モジュールと、少なくとも１個のロックモジュールと、制御器とを備え、前記加圧モジュールが、前記バッテリートレイラックの前記加圧プレートに対応し、少なくとも１個の前記ロックモジュールが、前記バッテリートレイラックの少なくとも１個の前記定圧ボルトに対応し、前記制御器が前記加圧モジュールと、少なくとも１個の前記ロックモジュールとに電気的に接続され、前記バッテリートレイラックを拘束しようとするとき、前記制御器が、前記加圧モジュールを制御して、前記加圧プレートに推力を加え、前記バッテリートレイラックにクランプ圧力をかけ、且つ、前記制御器、少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して少なくとも１個の前記定圧ボルトをロックして前記クランプ圧力を維持し、前記バッテリートレイラックの拘束を解除しようとするとき、前記制御器が前記加圧モジュールを制御して、前記加圧プレートに前記推力を加え、且つ、前記制御器が少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して少なくとも１個の前記定圧ボルトのロックを解除した後、前記制御器が前記加圧モジュールを制御して前記加圧プレートの前記推力を取り消す、ことを特徴とするバッテリートレイラックの拘束装置である。

【0017】

また、上記態様においては、フレームを更に備え、該フレームが台座を有し、前記加圧モジュールが、推力発生装置と、加圧ヘッドとを有し、該加圧ヘッドが、前記推力発生装置に接続し、該推力発生装置が前記フレームに取り付けられ、且つ前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックに向けて接近又は離間させ、少なくとも１個の前記ロックモジュールが、スライドテーブルと、ねじロック装置とを有し、該ねじロック装置が前記スライドテーブルに組み立てられ、該スライドテーブルが前記台座を滑るように設けられ且つ前記加圧ヘッドに連結され、前記制御器が前記推力発生装置を駆動して前記加圧ヘッドに、少なくとも１個の前記ロックモジュールを帯同するように、前記バッテリートレイラックに接近させると共に前記加圧プレートに前記推力を加え、且つ、前記制御器が前記ねじロック装置を制御して、少なくとも１個の前記定圧ボルトをロックして拘束、或いはロックを開放して拘束を解除してもよい。

【0018】

また、上記態様においては、少なくとも１個の前記ロックモジュールが、ガイドロッドと、圧縮スプリングとを有し、前記スライドテーブルが貫通孔を有し、前記ガイドロッドが前記貫通孔に嵌め入れられ、且つ、一端が前記加圧ヘッドに接続し、前記圧縮スプリングは、前記ガイドロッドに嵌着されて、前記圧縮スプリングの両端がそれぞれ前記貫通孔及び前記ガイドロッドの他端に当接し、前記制御器が前記推力発生装置を駆動し、前記加圧ヘッドを、前記ガイドロッドと前記圧縮スプリングとによって、前記スライドテーブルを帯同させて、前記バッテリートレイラックに接近させ、前記制御器が、前記推力発生装置を駆動させて、前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックから離間させる方向に移動させたとき、前記加圧ヘッドが直接前記スライドテーブルを推動してもよい。

【0019】

また、上記態様においては、前記加圧ヘッドが更に少なくとも１個の磁石を有し、前記バッテリートレイラックの拘束を解除しようとしたとき、前記制御器が少なくとも１個の前記ロックモジュールを制御して、少なくとも１つの前記定圧ボルトのねじのロックを外した後、前記制御器が前記推力発生装置を駆動して、前記加圧ヘッドを前記バッテリートレイラックから離間させる方向へ移動させると共に、少なくとも１個の前記磁石によって前記加圧プレートを磁力によって吸って前記バッテリートレイラックを伸ばしてもよい。

【発明の効果】

【0020】

このように、本発明によって提供されるバッテリートレイラックの拘束装置は、従来のバッテリートレイラックの拘束装置と比較して、加圧モジュールは先ずバッテリートレイラックに推力を加え、次にねじロックで固定して拘束を行う。
そして、拘束を解除する際は、先ず、バッテリートレイラックに推力が加わり、ねじロックが解除されることにより拘束が解除される。
したがって、本発明は、定圧ボルト及びロックモジュールにかかる応力を大幅に軽減し、応力集中を回避して、安定して確実に動作し、耐用年数を大幅に伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1A】ベルトコンベヤーを備える本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した斜視図である。

【図1B】バッテリートレイラックを除いた本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した正面図である。

【図2】ベルトコンベヤーを除いた本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した斜視図である。

【図3】本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示したブロック図である。

【図4A】本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックモジュールの斜視図である。

【図4B】本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックモジュールの側面図である。

【図5】本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックセットの結合状態の一部を示した断面図である。

【図6A】本発明のバッテリートレイラックの好ましい実施形態におけるねじロック装置の拘束装置の断面図である。

【図6B】本発明の電動機が取り外された後のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態におけるねじロック装置の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明のバッテリートレイラックの拘束装置について本実施形態で詳細に説明する。ここで、本明細書では同一の構成要素には同一の符号を付す。更に、本発明の全ての図面は例示を目的としており、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、全ての詳細な構成が図面に示されている訳ではない。

【0023】

図１Ａを参照して本発明を説明する。ここで、図１Ａはベルトコンベヤーを備える本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した斜視図である。

【0024】

図に示すように、まず、本発明のバッテリートレイラックの拘束装置（以下、単に「拘束装置１」ともいう場合がある）を用いてバッテリートレイラックＴを加圧して拘束力を付与し、この拘束力を維持してソフトパックリチウムバッテリーをバッテリートレイラックＴ内にクランプして成形し、成形プロセス中のソフトパックリチウムバッテリーの過剰な膨張を回避することができる。化成作業が完了した後、本発明の拘束装置１を用いてバッテリートレイラックＴへの圧力を解除して拘束力を解除することもできる。

【0025】

具体的には、成形前に拘束されると共に成形後にその拘束が解除されるバッテリートレイラックＴが、ベルトコンベヤーＣによって拘束装置１に搬送される。

【0026】

なお、図１に示すベルトコンベヤーＣは拘束装置１の片側にのみ設置されているので、片側から出入りするものであることに留意されたい。なお、本発明の他の実施形態では、ワンイン－ワンアウト（一つの入り口と一つの出口）方式を採用することもでき、拘束装置１の両側にベルトコンベヤーＣを設けることもできる。

【0027】

バッテリートレイラックＴの左側が拘束装置１の左内側の底部に当接するため、加圧プレートＴｐは、外力により押されると、複数の加圧ばね（図示せず）を介してバッテリートレイラックＴの左側に向けて押圧することができ、また、加圧後は定圧ボルトＴｓでロックして圧力を維持することができる。即ち、上記拘束装置１により与えられる拘束力である。

【0028】

なお、明細書においては、バッテリートレイラックＴの左側とは図１における奥側を意味し、右側とは加圧モジュール２の符号が付されている側（手前側）の方向を意味し、左右方向はこのように決定される。また、拘束装置１の底部とは、上述した左右方向に直交する高さ方向における一番低い位置を意味する。
同様に、定圧ボルトＴｓのロックを解除すると、圧力を解除してリリースすることができる。

【0029】

また、拘束装置１は、主に、加圧モジュール２と、ロックモジュール３とを備える。加圧モジュール２は、バッテリートレイラックＴの加圧プレートＴｐに対応し、加圧プレートＴｐに推力を加えて拘束力の基礎を化成するために用いられる。

【0030】

ロックモジュール３は、バッテリートレイラックＴの定圧ボルトＴｓに対応し、定圧ボルトＴｓをロックして圧力を維持、又は、ねじロックを解除して圧力を開放するときに使用する。

【0031】

図１Ａ、図１Ｂ、図２、及び図３を参照して本発明の実施形態を説明する。ここで、図１Ｂはベルトコンベヤーを除いた本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した正面図である。また、図２はバッテリートレイラックを除いた本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示した斜視図である。また、図３は本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態を示したブロック図である。

【0032】

図１Ａ～図３に示すように、本実施形態の拘束装置１は、フレームＦと、制御器４（図３を参照）とを備え、図１Ａ等の加圧モジュール２及びロックモジュール３はフレームＦ上に取り付けられている、フレームＦはロックモジュール３に隣接する側に図２に示すように台座Ｆ１が設けられている。

【0033】

ここで、フレームＦの形状を説明する。フレームＦは、図１に示すように、左右方向に延伸する一対の棒を備える。これら一対の棒の左側及び右側の両端に接続されると共に、高さ方向に延伸する一対の板を備える。また、この一対の板は左右方向に延伸する一対の棒の左側同士又は右側同士を繋ぐように、上述した左右方向及び高さ方向の何れにも直交する前後方向にも延伸する略矩形状を呈し、これらを組み立てることによりフレームＦの概略の枠組みが形成され、上述した台座Ｆ１等はこの枠組みの中に収容される。

【0034】

また、図２及び図３に示すように、フレームＦの前後方向の両側には、バッテリートレイラックＴを所定の高さまで持ち上げて拘束又は拘束を解除するためのリフティングモジュール６がそれぞれ設けられている。これにより、バッテリートレイラックＴと稼動中のベルトコンベヤーＣとが隔離される。

【0035】

図３に示すように、制御器４は、リフティングモジュール６、加圧モジュール２、及びロックモジュール３に電気的に接続されており、拘束又は拘束した状態を解除する動作を実行するために、これらリフティングモジュール６、加圧モジュール２、及びロックモジュール３の動作を制御するために使用される。

【0036】

更に説明すると、図１Ｂに示すように、加圧モジュール２は、推力発生装置２１と、加圧ヘッド２２とを備える。本実施形態では、推力発生装置２１として、モーター（図示せず）により駆動されるスクリュージャッキ減速機（Ｓｃｒｅｗ Ｊａｃｋ Ｒｅｄｕｃｅｒ）が用いられている。
このうちスクリュージャッキ減速機は水平構造を採用しており、垂直昇降から水平移動へと移動方向が変更する。

【0037】

また、フレームＦには推力発生装置２１が取り付けられており、最大１５００ｋｇｆの推力を得ることができる。加圧ヘッド２２は、スクリュージャッキのねじの末端に接続されている。

【0038】

したがって、推力発生装置２１は、加圧ヘッド２２をバッテリートレイラックＴに接近又は離間させるように駆動することができる。推力発生装置２１は、スクリュージャッキ減速機とモーターとの組み合わせに加えて、推力を得ることができる油圧シリンダや電動シリンダ等を用いることもできる。

【0039】

更に、図１Ｂに示すように、ロックモジュール３は、主にスライドテーブル３１と、ねじロック装置３２とを備え、ねじロック装置３２はスライドテーブル３１上に取り付けられる。

【0040】

スライドテーブル３１は、ガイドレール（図示せず）とガイド溝（図示せず）とを結合させる形態によって台座Ｆ１上を滑ることができるよう設置されており、同時にスライドテーブル３１が加圧ヘッド２２に結合される。

【0041】

このようにして、推力発生装置２１、加圧ヘッド２２、スライドテーブル３１、及びねじロック装置３２が互いに連結され、加圧モジュール２とロックモジュール３とを、連動させることができる。

【0042】

次に、図４Ａ、図４Ｂ及び図５を同時に参照して説明する。ここで、図４Ａは本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックモジュールを示した斜視図である。図４Ｂは本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックモジュールの側面図である。また、図５は本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態における加圧モジュールとロックセットとの結合状態を示した断面図である。

【0043】

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ロックモジュール３は、スライドテーブル３１と、ねじロック装置３２とに加えて、ガイドロッド３３と、圧縮スプリング３４とを更に備え、スライドテーブル３１は図５に示す貫通孔３１１を更に有する。

【0044】

図５を参照して更に詳細に説明する。略円柱状に形成されて左右方向に延伸するガイドロッド３３は貫通孔３１１を貫通し、その一端が加圧ヘッド２２に接続されており、加圧ヘッド２２に引っ張られて連動するように移動することができる。

【0045】

また、圧縮スプリング３４はガイドロッド３３に巻き付けるように嵌められ、そして、その両端は、それぞれ貫通孔３１１の内部とガイドロッド３３の他端とにそれぞれ当接されている。
したがって、ガイドロッド３３が加圧ヘッド２２に連動してバッテリートレイラックＴ側に移動すると（図１Ｂ参照）、圧縮スプリング３４は圧縮状態を呈し、圧縮スプリング３４が圧縮された後の弾性復元力により、スライドテーブル３１を帯同してバッテリートレイラックＴ側に移動することができる。

【0046】

このため、制御器４は、推力発生装置２１を駆動するだけでよく、加圧ヘッド２２は、ガイドロッド３３及び圧縮スプリング３４を介してスライドテーブル３１をバッテリートレイラックＴに接近するように駆動することができ、圧縮スプリング３４を再び緩衝材として使用して衝撃力を吸収することができる。

【0047】

一方、制御器４は推力発生装置２１を駆動することもでき、加圧ヘッド２２をバッテリートレイラックＴから離間させ、加圧ヘッド２２はスライドテーブル３１を直接押し、ロックモジュール３を初期の位置に戻すように駆動する。

【0048】

また、図３に示すように、拘束装置１は、制御器４に電気的に接続された５個のセンサーをさらに備える。
５個のセンサーは、それぞれ、第１の位置センサー５１、第２の位置センサー５２、第３の位置センサー５５、反射センサー５３、及び圧力センサー５４である。

【0049】

具体的には、第１の位置センサー５１、第２の位置センサー５２、及び第３の位置センサー５５は遮断スイッチであっても差し支えない。反射センサー５３は反射スイッチであっても差し支えない。圧力センサー５４は力センサー(ｌｏａｄ ｃｅｌｌ）であってもよい。

【0050】

また、図２に示すように、更に説明すると、第１の位置センサー５１は、台座Ｆ１の推力発生装置２１に近い側に配置されており、この位置が加圧ヘッド２２のストロークの開始位置に相当する。

【0051】

第２の位置センサー５２は、図１Ｂに示すように、台座Ｆ１のバッテリートレイラックＴ側に配置されており、この設定は加圧ヘッド２２の限界位置に相当し、第２の位置センサー５２を超えても動作が停止しない場合、リフタースクリュー（図示せず）は減速機から離脱する。

【0052】

第３の位置センサー５５は、図２に示すように、第１の位置センサー５１よりも推力発生装置２１の一方側（右側）の台座Ｆ１上に配置されており、このように配置することにより、加圧ヘッド２２の他の限界位置に対応し、第３の位置センサー５５を超えて動作が停止しない場合、ロックモジュール３は減速機と衝突することとなる。

【0053】

したがって、第２の位置センサー５２と第３の位置センサー５５とが、加圧ヘッド２２の移動ストロークの限界位置を制御するために使用され、第２の位置センサー５２、又は第３の位置センサー５５が加圧ヘッド２２を検出すると、制御器４は、構成要素の衝突又は離脱を回避するために、推力発生装置２１の駆動を直ちに停止する。

【0054】

反射センサー５３は、加圧ヘッド２２に設けられ、加圧ヘッド２２とバッテリートレイラックＴとの間の距離、具体的には加圧ヘッド２２と加圧プレートＴｐとの間の距離を検出するために用いられる。

【0055】

制御器４は、反射センサー５３の検出結果に応じて、加圧ヘッド２２が送り出す速度、即ち加圧ヘッド２２が加圧プレートＴｐに一定距離まで接近すると減速を開始するように制御することができる。

【0056】

また、図１Ｂに示すように、圧力センサー５４はフレームＦに、具体的には、フレームＦの加圧モジュール２とは反対側に配置されているので、実際にはフレームＦとバッテリートレイラックＴとの間に挟まれて、推力発生装置２１によるバッテリートレイラックＴの押圧力を検出するために使用される。

【0057】

押圧力が設定値に達すると、制御器４は推力発生装置２１の動作を停止し、その位置をストロークの終了位置とする。しかしながら、ストロークの終了位置は、第２の位置センサー５２が配置される限界位置を超えることはできない。

【0058】

図４Ａに示すように、１個又は複数の磁石２２１を加圧ヘッド２２に取り付けることができる。

【0059】

その効果は、図３の制御器４がねじロック装置３２を制御して図１ＢのバッテリートレイラックＴへのねじロックを緩めて、拘束を解除した後、制御器４が推力発生装置２１（図１Ｂ、図４Ｂ）を駆動して加圧ヘッド２２をバッテリートレイラックＴから離間させると、図４Ａの磁石２２１は加圧プレートＴｐを磁力で吸着させ、バッテリートレイラックＴを伸ばしてバッテリートレイラックＴ上のバッテリーセパレーター（図示せず）間の距離を広げ、バッテリーセパレーターの交換を容易にする。

【0060】

最後に、図１Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂを同時に参照して説明する。ここで、図６Ａは本発明のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態におけるねじロック装置の断面図である。また、図６Ｂは本発明の電動機が取り外された後のバッテリートレイラックの拘束装置の好ましい実施形態におけるねじロック装置の分解斜視図である。

【0061】

図１Ｂに示すように、ねじロック装置３２は、具体的には、図６Ａに示す電動機３２１、スリーブアダプター３２２、スリーブ３２３、及びスプリング３２５を備えており、スリーブ３２３の２つの端面は、それぞれ、ボルトソケット孔３２６とアダプターソケット孔３２７とを有する。

【0062】

さらに説明すると、図６Ａ、図６Ｂに示したボルトソケット孔３２６は図１ＢのバッテリートレイラックＴの定圧ボルトＴｓに接続するために使用され、図６Ａに示したアダプターソケット孔３２７はスリーブアダプター３２２に嵌めるように接続するために使用される。

【0063】

また、アダプターソケット孔３２７とスリーブアダプター３２２との間には径方向ギャップＧが形成される。

【0064】

つまり、アダプターソケット孔３２７のサイズ設計はスリーブアダプター３２２のサイズ設計よりも大きいので、スリーブアダプター３２２に対するスリーブ３２３の可動に余裕が生まれ、スリーブ３２３は、定圧ボルトＴｓの位置に応じて揺動することができ、突き合わせる過程をより円滑にすることができる。

【0065】

さらに、スリーブアダプター３２２は電動機３２１に接続されており、スプリング３２５はスリーブアダプター３２２に嵌着されており、スプリング３２５の一端は電動機３２１に当接しており、他端はスリーブ３２３に接している。したがって、スリーブ３２３が図１Ｂの定圧ボルトＴｓから離れた後、図６Ａのスプリング３２５はスリーブ３２３をリセットして実質的に水平状態を維持することができるので、次のバッテリートレイラックＴの定圧ボルトＴｓを結合するのに役立つ。

【0066】

図１Ｂに示すねじロック装置３２は、さらに、図６Ｂに示すように、円錐形ガスケット（テーパワッシャ）３２４と、固定ねじ３２８とを備え、スリーブ３２３のボルトソケット孔３２６は、円錐形底面（テーパー状底面）３２９を更に有する。

【0067】

具体的には、円錐形ガスケット３２４は、ボルトソケット孔３２６に収容され、円錐形底面３２９に当接する。円錐形ガスケット３２４及び円錐形底面３２９は、定圧ボルトＴｓの位置に応じてスリーブ３２３を揺動させ、スリーブ３２３と定圧ボルトＴｓとの突き合わせる作業をより円滑にするために用いられる。

【0068】

なお、径方向ギャップＧを異なる大きさに設計することにより、揺動させる際の余裕の程度を増減させることもできる。また、固定ねじ３２８は、ボルトソケット孔３２６及び円錐形ガスケット３２４を通ってスリーブアダプター３２２にロックされる。

【0069】

図１Ａ及び図１Ｂを参照して本発明の実施形態の拘束作業の動作フローを説明する。化成されるバッテリートレイラックＴがベルトコンベヤーＣから拘束装置１に進入すると、制御器４は、リフティングモジュール６を制御してバッテリートレイラックＴを上昇させ、加圧ヘッド２２を加圧プレートＴｐに対応させ、スリーブ３２３は定圧ボルトＴｓに対応する。

【0070】

次に、制御器４は推力発生装置２１を駆動して加圧ヘッド２２をバッテリートレイラックＴの方向に移動させ、これに同期してロックモジュール３も前方に駆動する。
ここで、スリーブ３２３は、先ず定圧ボルトＴｓに嵌めるように装着され、圧縮スプリング３４が圧縮されてスライドテーブル３１に力を加え、スリーブ３２３が定圧ボルトＴｓを緊密に覆う。

【0071】

すると、加圧ヘッド２２が加圧プレートＴｐに当接し、推力発生装置２１が前進を続けて加圧プレートＴｐを押し、加圧プレートＴｐに推力Ｆｐを与える。

【0072】

加圧プレートＴｐに推力Ｆｐを加え、バッテリートレイラックＴにクランプ（挟み込む）圧力を与えさせ、これを圧力センサー５４により検出される押圧力が設定値に達するまで行う。そして、制御器４は、ストローク終了位置であると判断すると同時に推力発生装置２１の動作を停止する。

【0073】

しかしながら、加圧ヘッド２２の移動させる過程において、バッテリートレイラックＴの受圧ばね（図示せず）が推力Ｆｐを受けて圧縮し、ソフトパックリチウムバッテリーがクランプ圧力を受けて成形される。

【0074】

また、制御器４は、電動機３２１を駆動して定圧ボルトＴｓを同期するようロックすることでクランプ圧力を維持し、受圧ばね（図示せず）も圧縮状態を維持して拘束する。

【0075】

ねじロックが完了した後、制御器４は推力発生装置２１を駆動してロックモジュール３と共に加圧ヘッド２２をバッテリートレイラックＴから離れる方向に移動させ、加圧ヘッド２２は第１の位置センサー５１の位置に到達すると停止する。

【0076】

本実施形態における拘束（バインド）を解除するときの動作フローは、拘束するときの動作の動作フローとほぼ同様であるが、特に説明する必要があるのは、加圧ヘッド２２が加圧プレートＴｐに接触すると、加圧モジュール２は推力Ｆｐより若干大きな推力を加圧プレートＴｐに加える点である。

【0077】

このとき、定圧ボルトＴｓにかかる引張応力を先に取り除くことができる。次に、制御器４は、電動機３２１を駆動して定圧ボルトＴｓのねじロックを解除する。

【0078】

同時に、制御器４は、推力発生装置２１を駆動して、加圧ヘッド２２をロックモジュール３と共にバッテリートレイラックＴから徐々に離間させる。このとき、クランプ圧力がゆっくりと解放され、加圧ばねが元の状態に戻り解放された状態となる。同時に、バッテリートレイラックＴは、加圧ヘッド２２上の磁石２２１（図４を参照）によって引き伸ばされる。

【0079】

引き延ばされる距離が限界に達すると、磁石２２１も自動的に加圧プレートＴｐから離れ、そして、加圧ヘッド２２は第１の位置センサー５１の位置に到達するまで後退を続けた後に停止し、拘束を開放する動作が完了する。

【0080】

なお、上述した実施形態は説明の便宜のための例示に過ぎず、本発明の権利範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許出願の範囲に基づいて定められる。

【符号の説明】

【0081】

１ 拘束装置
２ 加圧モジュール
３ ロックモジュール
４ 制御器
６ リフティングモジュール
２１ 推力発生装置
２２ 加圧ヘッド
３１ スライドテーブル
３２ ねじロック装置
３３ ガイドロッド
３４ 圧縮スプリング
５１ 第１の位置センサー
５２ 第２の位置センサー
５３ 反射センサー
５４ 圧力センサー
５５ 第３の位置センサー
２２１ 磁石
３１１ 貫通孔
３２１ 電動機
３２２ スリーブアダプター
３２３ スリーブ
３２４ 円錐形ガスケット
３２５ スプリング
３２６ ボルトソケット孔
３２７ アダプターソケット孔
３２８ 固定ねじ
３２９ 円錐形底面
Ｃ ベルトコンベヤー
Ｇ 径方向ギャップ
Ｆ フレーム
Ｆ１ 台座
Ｆｐ 推力
Ｔ バッテリートレイラック
Ｔｐ 加圧プレート
Ｔｓ 定圧ボルト

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】