特許 7566557 捲回装置、および捲回体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】捲回装置、および捲回体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20241007BHJP

   B65H 18/10 20060101ALI20241007BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

B65H18/10

H01M10/0587

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020167009

(22)【出願日】2020-10-01

(65)【公開番号】P2022059337

(43)【公開日】2022-04-13

【審査請求日】2023-09-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 直樹

(72)【発明者】

【氏名】山辺 純成

(72)【発明者】

【氏名】山華 雅司

【審査官】小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１８４１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２０２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３５２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５９７２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｂ６５Ｈ １８／１０

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ６／０２

Ｈ０１Ｇ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の搬送物を捲回する巻き芯と、
前記巻き芯へ前記搬送物を案内するローラと、を備え、
前記巻き芯は、第１棒状部材と、前記第１棒状部材との間で前記搬送物を把持する第２棒状部材と、前記第１棒状部材及び前記第２棒状部材を開閉させる開閉機構と、を備え、
前記第１棒状部材は、第１延設軸に沿って延びる第１支持体と、前記第２棒状部材に対する対向面を形成する第１弾性体とを備え、
前記第１支持体から前記第２棒状部材が位置する側への前記第１弾性体の突出量は、前記第１延設軸に沿って前記第１弾性体の中央部から前記開閉機構側へ向かうにつれて小さくなる、
捲回装置。

【請求項2】

前記第１弾性体は、前記中央部から前記開閉機構側へ向かうにつれて前記支持体側へ向かう曲面を有する、
請求項１に記載の捲回装置。

【請求項3】

前記第１弾性体の前記突出量は、前記中央部から前記開閉機構とは反対側へ向かうにつれて小さくなる、
請求項１又は２に記載の捲回装置。

【請求項4】

前記第２棒状部材は、第２延設軸に沿って延びる第２支持体と、前記第１棒状部材に対する対向面を形成する第２弾性体とを備え、
前記第２支持体から前記第１棒状部材が位置する側への前記第２弾性体の突出量は、前記第２延設軸に沿って中央部から前記開閉機構側へ向かうにつれて小さくなる、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の捲回装置。

【請求項5】

前記第１弾性体は、前記搬送物を把持した際に前記第１棒状部材と前記搬送物とが接触する部分において前記突出量が最大となる、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の捲回装置。

【請求項6】

前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが平行又は略平行な状態では、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材との距離は、前記中央部から前記開閉機構側へ向かうにつれて大きくなる、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の捲回装置。

【請求項7】

請求項１から６までのいずれか１項に記載の捲回装置を用いて前記搬送物が捲回された捲回体を製造する製造方法であって、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材との間に前記搬送物を挿入することと、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とを閉じることにより、前記中央部及び前記中央部の周辺と前記第２棒状部材とが接触した状態で前記搬送物を把持することと、
前記第１棒状部材及び前記第２棒状部材を回転させることにより前記搬送物を捲回することと、
を備える、捲回体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、捲回装置、および捲回体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池内部に含まれるコイルなどの捲回体を製造する捲回装置がある。このような捲回装置は、帯状（シート状）の搬送物をクランプ（把持）した状態で回転することにより捲回体を巻き取る巻き芯と、巻き芯へ搬送物を案内するガイドローラと、搬送物を供給するリールとを備える。巻き芯とガイドローラの間には、搬送物を切断するためのカッターが設けられ、カッターとガイドローラの間には、一対の繰り出しローラが設けられる。一対の繰り出しローラは、搬送物を２つのローラの間に挟んで保持する。搬送物に所定以上の引っ張り力が加えられると、２つのローラが回転し、搬送物が巻き芯へ送り出される。

【0003】

巻き芯は、開閉可能な１対の棒状部材と、１対の棒状部材を開閉させる開閉機構を備える。一対の棒状部材のそれぞれは、開閉機構により片側支持される。繰り出しローラから送り出された搬送物は、１対の棒状部材の間でクランプされる。１対の棒状部材の間で搬送物がクランプされた状態で巻き芯が回転することにより、搬送物が捲回される。そして、カッターで搬送物を切断することにより、捲回体が製造される。

【0004】

棒状部材の間で搬送物をクランプする際には、棒状部材間が平行でない状態で巻き芯が組付けられることがある。捲回装置では、棒状部材間が平行でない状態で搬送物をクランプする場合でも、棒状部材と搬送物の角との片当たりの発生が防止され、搬送物と棒状部材との間での隙間の発生が有効に防止されることが、求められている。そして、搬送物と棒状部材との間での隙間の発生を防止する等して、一対の棒状部材の間で搬送物を適切にクランプすることが、求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－２６２５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、一対の棒状部材の間で搬送物を適切にクランプできる捲回装置、及び捲回体の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態によれば、捲回装置は、巻き芯と、ローラとを備える。巻き芯は、帯状の搬送物を捲回する。ローラは、巻き芯へ搬送物を案内する。巻き芯は、第１棒状部材と、第１棒状部材との間で搬送物を把持する第２棒状部材と、第１棒状部材及び第２棒状部材を開閉させる開閉機構とを備える。第１棒状部材は、延設軸に沿って延びる支持体と、第２棒状部材に対する対向面を形成する弾性体とを備え、支持体から第２棒状部材が位置する側への弾性体の突出量は、延設軸に沿って弾性体の中央部から開閉機構側へ向かうにつれて小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る捲回装置の構成の一例を示す概略図である。

【図2】図２は、実施形態に係る捲回装置により製造される捲回体の一例を示す概略図である。

【図3】図３は、実施形態に係る捲回装置の巻き芯に搬送物が取り付けられた状態を示す概略図である。

【図4】図４は、実施形態に係る捲回装置の巻き芯に搬送物が捲回される様子を示す概略図である。

【図5】図５は、実施形態に係る捲回装置の巻き芯の構成の一例を示す概略図である。

【図6】図６は、図５のＡ－Ａ線断面図である。

【図7】図７は、実施形態に係る捲回装置の一対の棒状部材の間で搬送物をクランプする様子を示す概略図である。

【図8】図８は、図７に示す状態から棒状部材の間がさらに閉じた様子を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

【0010】

（実施形態）
図１は、実施形態に係る捲回装置１の構成を示す図である。捲回装置１は、帯状の搬送物が捲回された捲回体（捲回物）を製造する装置である。捲回体は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池に用いられるコイル（電極群）である。

【0011】

本実施形態の捲回装置１は、正電極シート１０１と、負電極シート１０２と、電気的絶縁性を有する２つのセパレータシート１０３、１０４を用いて二次電池の電極群を製造する。図２は、本実施形態の捲回装置１で製造されるコイル１００を示す。正電極シート１０１は、二次電池の正極を形成する電極シートである。負電極シート１０２は、二次電池の負極を形成する電極シートである。セパレータシート１０３、１０４は、正電極シート１０１と負電極シート１０２との間に挿入され、正電極シート１０１と負電極シート１０２との接触による短絡を防止する。一般的に、セパレータシート１０３、１０４は、正電極シート１０１及び負電極シート１０２よりも薄く形成される。捲回装置１は、セパレータシート１０３、１０４を間に介して正電極シート１０１及び負電極シート１０２を重ね合わせた搬送物１０５を捲回することで、二次電池のコイル１００を製造する。製造されたコイル１００では、セパレータシート１０３、１０４によって、正極と負極の間が電気的に絶縁するセパレータが形成される。

【0012】

なお、捲回装置１は、正電極シート１０１と、負電極シート１０２とを用いて二次電池の電極群を製造する装置であってもよい。この場合、正電極シート１０１及び負電極シート１０２の一方と一体に、絶縁層が形成される。このため、正電極シート１０１と負電極シート１０２を捲回することで製造される電極群では、絶縁層が、正極と負極との間を電気的に絶縁するセパレータとなる。また、正電極シート１０１と負電極シート１０２は、逆であってもよい。例えば、正電極シート１０１の代わりに負電極シートが用いられ、負電極シート１０２の代わりに正電極シートが用いられてもよい。

【0013】

捲回装置１は、リール１０と、ガイドローラ２０と、カッター３０と、巻き芯４０とを備える。

【0014】

リール１０は、搬送するシートの種類に対応する数だけ設けられる。本実施形態では、４つのリール１０が設けられている。リール１０のそれぞれは、搬送物１０５を構成する４つのシート（１０１－１０４）のうちの１つが捲回されたロール状の原反を保持し、シートを所定の長さだけ間欠的に送り出す。例えば、正電極シート１０１に対応するリール１０は、正電極シート１０１を間欠的に送り出す供給機構を備え、正電極シート１０１を供給する。

【0015】

ガイドローラ２０は、リール１０から供給された正電極シート１０１、負電極シート１０２、及びセパレータシート１０３、１０４を巻き芯４０へ案内する。

【0016】

なお、ガイドローラ２０の数や配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、リール１０および巻き芯４０の配置などに応じて適宜変更することができる。また、ガイドローラ２０には、正電極シート１０１の張力を制御するダンサーローラ、負電極シート１０２の張力を制御するダンサーローラなどを設けることもできる。

【0017】

カッター３０は、巻き芯４０とガイドローラ２０の間に設けられている。カッター３０は、ガイドローラ２０から搬送された搬送物１０５を切断する。

【0018】

巻き芯４０は、図示しないフレームなどに取り付けられている。巻き芯４０には、サーボモータ等のモータが接続されている。巻き芯４０は、モータの駆動により、フレーム等に対して回転する。

【0019】

巻き芯４０は、重ね合わされた搬送物１０５を把持（クランプ）した状態で回転することにより、搬送物１０５を外周面に巻き付けることができる。回転軸に垂直又は略垂直な断面における巻き芯４０の断面形状は、製造される捲回体の形態に応じて適宜変更される。

【0020】

なお、巻き芯は、複数設けられてもよい。例えば、巻き芯４０の周辺に、搬送物を巻き付けるための別の巻き芯体がさらに配置されてもよい。

【0021】

図３及び図４は、図１における巻き芯４０とカッター３０の周辺を拡大して示す図である。カッター３０とガイドローラ２０の間には、図３に示すように、一対の繰り出しローラ２１が設けられる。一対の繰り出しローラ２１は、搬送物１０５を２つのローラの間に挟んで保持する。搬送物１０５に所定の引っ張り力が加えられると、２つのローラが回転し、搬送物１０５が巻き芯４０へ送り出される。

【0022】

巻き芯４０は、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２とからなる１対の棒状部材を備える。第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２のそれぞれは、搬送物１０５を把持する把持体である。繰り出しローラ２１から送り出された搬送物１０５が第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間に挿入されることにより、搬送物１０５が第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間でクランプされる。図４に示すように、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間で搬送物１０５がクランプされた状態で巻き芯４０が回転することにより、搬送物１０５が捲回される。その後、カッター３０を用いて搬送物１０５が切断されることにより、コイル１００が捲回体として製造される。

【0023】

図５及び図６は、巻き芯４０の構成を示す図である。図５は、巻き芯４０の回転軸Ｒに対して略平行な方向のうちの一方から見た図である。図６は、図５のＡ－Ａ線断面図である。図６は、回転軸Ｒに対して垂直又は略垂直な断面で巻き芯４０を示す図である。

【0024】

図５に示すように、巻き芯４０は、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２と、第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２の間を開閉させる開閉機構４３とを備える。

【0025】

開閉機構４３は、第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２のそれぞれの一端を回動可能に支持している。第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２のそれぞれは、開閉機構４３により片側支持される。第１棒状部材４１の回動軸と第２棒状部材４２の回動軸のそれぞれは、巻き芯４０の回転軸Ｒに対して垂直又は略垂直である。開閉機構４３は、第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２をそれぞれ回動させることにより、第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２の間を開く又は閉じる。なお、開閉機構４３の代わりに、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間に、ばねを設けてもよい。

【0026】

第１棒状部材４１は、支持体（第１支持体）４１１と、弾性体（第１弾性体）４１２とを備える。弾性体４１２は、ねじ４１３により支持体４１１に固定されている。

【0027】

支持体４１１は、剛性が高い材料により形成される。支持体４１１は、例えば、超鋼製の材料により形成される。支持体４１１の一端は、開閉機構４３に接続されている。支持体４１１は、長手軸Ｃ１（第１延設軸）に沿って延設されている。長手軸Ｃ１は、第１棒状部材４１の回動軸に対して垂直又は略垂直となる。また、長手軸Ｃ１は、第１棒状部材４１の長手軸である。

【0028】

ここで、第１棒状部材４１の回動軸に対して平行又は略平行な方向を第１棒状部材４１の幅方向と規定し、第１棒状部材４１の回動軸を中心とする周方向を第１棒状部材４１の開閉方向と規定する。第１棒状部材４１の開閉方向は、第１棒状部材４１の幅方向に対して垂直又は略垂直であり、かつ、第１棒状部材４１の長手軸に対して垂直又は略垂直である。また、長手軸Ｃ１に沿う方向について、開閉機構４３が配置される側を軸側とし、軸側とは反対側を先端側とする。

【0029】

支持体４１１は、第２棒状部材４２が配置される側を向く支持面４１４を有する。支持面４１４は、長手軸Ｃ１及び第１棒状部材４１の幅方向に対して平行又は略平行な平面である。

【0030】

支持面４１４には、弾性体４１２が取り付けられている。弾性体４１２は、支持体４１１よりも剛性が低く弾性率が小さい材料により形成される。弾性体４１２は、例えば、ゴム及びそれに準ずる弾性体により形成される。弾性体４１２は、例えば、力学的強度に優れたウレタンゴムにより形成される。弾性体４１２は、弾性率が小さい（柔らかい）プラスチック素材や、樹脂により形成されてもよい。

【0031】

支持体４１１には、長手軸Ｃ１に沿う方向の両端部にねじ穴（図示しない）が形成されている。また、弾性体４１２には、支持体４１１の長手軸Ｃ１に沿う方向の両端部に貫通孔（図示しない）が形成されている。ねじ穴及び貫通孔に挿入されたねじ４１３により、弾性体４１２が支持体４１１に固定されている。ねじ４１３は、例えば、皿ねじである。なお、弾性体４１２を支持体４１１に固定する方法は、ねじ止めを用いた方法に限定されない。例えば、弾性体４１２を支持体４１１の支持面４１４に接着することにより、弾性体４１２を支持体４１１に固定してもよい。

【0032】

弾性体４１２は、第２棒状部材４２と対向する対向面４１５を有する。対向面４１５は、第２棒状部材４２が配置される側を向く。対向面４１５は、第１棒状部材４１の幅方向に対して平行又は略平行な曲面である。対向面４１５では、長手軸Ｃ１に沿う方向における中央部が第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間に挿入された搬送物１０５と接触する接触面として機能する。なお、弾性体４１２の対向面４１５における長手軸Ｃ１に沿う方向の中央部は、弾性体４１２の対向面４１５の長手軸Ｃ１に沿う方向の両端の間の任意の部分に設定することが可能であり、弾性体４１２の対向面４１５において長手軸Ｃ１に沿う方向の中央（中心）を含んでいなくても構わない。

【0033】

弾性体４１２は、長手軸Ｃ１に沿う方向における中央部において厚みＴ１が最大となる形状に形成されている。対向面４１５では、長手軸Ｃ１に沿う方向における中央部において、支持面４１４からの突出量が最大となる。弾性体４１２には、長手軸Ｃ１に沿う方向における中央部に、支持面４１４からの高さ（突出量）が最大となる最大突出部４１６が形成される。最大突出部４１６は、長手軸Ｃ１に沿う方向について、対向面４１５の搬送物１０５と接触する範囲に形成される。最大突出部４１６は、長手軸Ｃ１に沿う方向について、対向面４１５の搬送物１０５と接触する範囲の中央に形成されることが好ましい。弾性体４１２は、長手軸Ｃ１に沿う方向について、最大突出部４１６から開閉機構４３が位置する側へ離れるにつれて、厚みＴ１が小さくなるとともに支持面４１４からの高さ（突出量）が小さくなる。また、弾性体４１２は、長手軸Ｃ１に沿う方向について、最大突出部４１６から開閉機構４３とは反対側（先端側）へ離れるにつれて、厚みＴ１が小さくなるとともに支持面４１４からの突出量が小さくなる。

【0034】

第２棒状部材４２は、第１棒状部材４１の構成と同様の構成を有する。第２棒状部材４２は、長手軸Ｃ２（第２延設軸）に沿って延設される支持体（第２支持体）４２１と、弾性体（第２弾性体）４２２とを備える。弾性体４１２は、ねじ４２３を用いて支持体４２１に固定されている。支持体４２１は、第１棒状部材４１が配置される側を向く支持面４２４を備え、支持面４２４には、弾性体４２２が取り付けられている。弾性体４１２は、第１棒状部材４１が配置される側を向く対向面４２５を備える。弾性体４２２には、長手軸Ｃ２に沿う方向における中央部に、厚みＴ２（支持面４２４からの突出量）が最大となる最大突出部４２６が形成される。

【0035】

図５は、長手軸Ｃ１と長手軸Ｃ２とが平行又は略平行な状態（以下、平行状態と呼ぶ）を示している。平行状態では、第１棒状部材４１の長手軸Ｃ１と第２棒状部材４２の長手軸Ｃ２とが、平行又は略平行になる。また、平行状態では、第１棒状部材４１の支持体４１１の支持面４１４と第２棒状部材４２の支持体４２１の支持面４２４とが、平行又は略平行になる。平行状態では、最大突出部４１６と最大突出部４２６とは、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について同じ又は略同じ位置に位置する。平行状態における最大突出部４１６と最大突出部４２６との長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向についての位置は厳密に一致する必要はなく、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について最大突出部４１６が最大突出部４２６に対してわずかにずれていてもよい。

【0036】

平行状態では、第１棒状部材４１の対向面４１５と第２棒状部材４２の対向面４２５との距離Ｄは、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について最大突出部４１６及び最大突出部４２６が配置される位置において最小となる。すなわち、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離Ｄは、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について、対向面４１５搬送物１０５と接触する範囲の中央付近において最小となる。また、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離Ｄは、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について、最大突出部４１６及び最大突出部４２６から開閉機構４３が位置する側（第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２の回動軸が位置する側）へ離れるにつれて大きくなる。また、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離は、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向について、最大突出部４１６及び最大突出部４２６から開閉機構４３とは反対側へ離れるにつれて大きくなる。

【0037】

上記構成により、平行状態では、第１棒状部材４１の対向面４１５と第２棒状部材４２の対向面４２５との距離Ｄは、最大突出部４１６及び最大突出部４２６が配置される位置において、開閉機構４３が位置する側の端部における、第１棒状部材４１の対向面４１５と第２棒状部材４２の対向面４２５との距離よりも小さくなる。また、第１棒状部材４１の対向面４１５と第２棒状部材４２の対向面４２５との距離Ｄは、最大突出部４１６及び最大突出部４２６が配置される位置において、開閉機構４３とは反対側の端部よりも小さくなる。すなわち、第１棒状部材４１及び第２棒状部材４２の中央部では、長手軸Ｃ１及び長手軸Ｃ２に沿う方向についての両端部に比べて、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離Ｄが小さくなる。

【0038】

次に、本実施形態の捲回装置１を用いた捲回体の製造方法と、本実施形態の捲回装置１の効果について説明する。

【0039】

本実施形態の捲回装置１を用いて、搬送物１０５の捲回体であるコイル１００を製造する際には、まず、繰り出しローラ２１により、セパレータシート１０３、１０４が巻き芯４０へ送り出される。次に、巻き芯４０の第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間で、セパレータシート１０３、１０４がクランプされる。次に、セパレータシート１０３、１０４に張力がかけられた状態で、巻き芯４０を回転させる。この際、巻き芯４０の回転を開始するとともに、繰り出しローラ２１により、正電極シート１０１及び負電極シート１０２を巻き芯４０の第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との間へ挿入する。正電極シート１０１及び負電極シート１０２のそれぞれは、セパレータシート１０３、１０４の間に挿入され、セパレータシート１０３、１０４との間の摩擦力により、巻き芯４０へ送り出される。正電極シート１０１、負電極シート１０２、セパレータシート１０３、１０４を含む搬送物１０５が巻き芯４０にクランプされた状態で、巻き芯４０を回転させることにより、搬送物１０５が巻き芯４０の周りに捲回される。その後、搬送物１０５をカッター３０により切断し、その後、搬送物１０５が周りに捲回された巻き芯４０から巻き芯４０を引き抜くことにより、搬送物１０５の捲回体であるコイル１００が作成される。

【0040】

本実施形態では、第１棒状部材４１は、第２棒状部材４２に対向する対向面４１５を形成する弾性体４１２を備える。弾性体４１２の厚み（突出量）Ｔ１は、長手軸（第１延設軸）Ｃ１に沿って最大突出部４１６から開閉機構４３側へ向かうにつれて小さくなっている。対向面４１５は、最大突出部４１６から開閉機構４３側へ向かうにつれて支持体４１１側へ向かう曲面である。また、第２棒状部材４２も第１棒状部材４１と同様の構成を備える。このため、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２とが平行又は略平行な状態では、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離Ｄは、最大突出部４１６から第１棒状部材４１の回動軸側（開閉機構４３側）へ向かうにつれて大きくなる。

【0041】

図７は、長手軸Ｃ１と長手軸Ｃ２とが平行でない状態で、搬送物１０５がクランプされる様子を示す図である。図８は、図７に示す状態から棒状部材の間がさらに閉じた様子を示す概略図である。上記構成により、棒状部材４１、４２の長手軸Ｃ１、Ｃ２が平行でない状態で搬送物１０５がクランプされる場合、最大突出部４１６、４２６の近傍において、対向面４１５、４２５間の距離が最も小さくなる。このため、図７に示すように、対向面４１５、４２５において、最大突出部４１６、４２６又はその近傍が搬送物１０５に始めに接触する。このため、棒状部材４１、４２は、最大突出部４１６、４２６が設けられる部分及びその近傍において、搬送物１０５を確実にクランプすることができる。すなわち、棒状部材４１、４２間が平行でない状態で搬送物１０５をクランプする場合であっても、片当たりの発生が防止され、棒状部材４１、４２の中央部において搬送物１０５をクランプすることができる。これにより、搬送物１０５が適切にクランプされ、セパレータシート１０３、１０４のような薄い材料をクランプする場合であっても、棒状部材間から搬送物が抜け落ちることが防止される。

【0042】

上記構成により、本実施形態によれば、棒状部材４１、４２間が平行でない状態で巻き芯４０が組付けられた場合であっても、片当たりの発生が防止されることにより、棒状部材４１、４２と搬送物１０５との接触面積を確保することができる。このため、セパレータシート１０３、１０４のような薄い材料をクランプする場合であっても、セパレータシート１０３、１０４を適切にクランプすることができる。

【0043】

また、本実施形態では、搬送物１０５と接触する対向面４１５、４２５は、弾性体４１２、４２２により形成される。このため、搬送物１０５をクランプする際には、最大突出部４１６、４２６及びその近傍が搬送物１０５に接触した後、図８に示すように、搬送物１０５から作用する圧力により、弾性体４１２が弾性変形する。弾性体４１２が弾性変形することにより、最大突出部４１６、４２６に加えて、最大突出部４１６、４２６の周辺部分においても、対向面４１５、４２５と搬送物１０５とが接触する。これにより、対向面４１５、４２５と搬送物１０５との接触面積が大きくなり、搬送物１０５がさらに適切にクランプされる。

【0044】

本実施形態では、対向面４１５、４２５が弾性体４１２、４２２により形成されているため、厚さや材質が異なる種類に搬送物１０５を変更した場合でも、弾性体４１２、４２２が弾性変形することにより、搬送物１０５を有効にクランプすることができる。すなわち、搬送物１０５の種類の変更による厚さや材質の変化を吸収することができる。これにより、巻き芯４０の種類の変更や巻き芯４０の組付けの調整を行うことなく、搬送物１０５の種類を変更することができる。

【0045】

搬送物１０５と接触する弾性体４１２、４２２は、支持体４１１、４２１に比べて早く劣化する。本実施形態では、弾性体４１２、４２２は、ねじ４１３、４２３により、支持体４１１、４２１に固定されている。このため、弾性体４１２、４２２は、支持体４１１、４２１に対して容易に着脱することができる。これにより、劣化した弾性体４１２、４２２のみを容易に取り換えることができる。

【0046】

なお、対向面４１５は、曲面以外の形状に形成されていてもよい。例えば、対向面４１５は、最大突出部４１６から開閉機構４３側へ向かうにつれて支持体４１１側へ向かう平面と、最大突出部４１６から開閉機構４３とは反対側へ向かうにつれて支持体４１１側へ向かう平面とにより形成されていてもよい。

【0047】

また、対向面４１５は、最大突出部４１６から開閉機構４３側へ向かうにつれて支持体４１１側へ向かう曲面と、最大突出部４１６から開閉機構４３とは反対側へ向かって長手軸Ｃ１及び支持面４１４と平行に延設される平面により形成されていてもよい。

【0048】

第２棒状部材４２の対向面４２５は、第２棒状部材４２の長手軸Ｃ２に対して平行な平面に形成されていてもよい。また、第２棒状部材４２には弾性体４２２が設けられなくてもよい。これらの場合であっても、最大突出部４１６を有する弾性体４１２が第１棒状部材４１に設けられることにより、第１棒状部材４１と第２棒状部材４２との距離Ｄは、最大突出部４１６から第１棒状部材４１の回動軸側（開閉機構４３側）へ向かうにつれて大きくなり、棒状部材４１、４２の長手軸Ｃ１、Ｃ２が平行でない状態で搬送物１０５がクランプされる場合、最大突出部４１６又はその近傍において、対向面４１５、４２５間の距離が最も小さくなる。これにより、上記説明と同様に、搬送物１０５が適切にクランプされる。

【0049】

また、上述の実施形態では、捲回装置の一例として、二次電池の電極群を製造する捲回装置１について説明したが、これに限るものではない。捲回装置は、帯状体が捲回された捲回体を製造する装置であればよい。例えば、上述の実施形態及びその変形例に係る構成は、二次電池の電極群以外の捲回体を製造する捲回装置にも適用することができる。また、捲回体を製造に用いられる複数の帯状体の枚数は、３枚以下であってもよく、５枚以上であってもよい。

【0050】

これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、第１支持体から第２棒状部材が位置する側への第１弾性体の突出量は、第１延設軸に沿って第１弾性体の中央部から開閉機構側へ向かうにつれて小さくなる。これにより、一対の棒状部材の間で搬送物を適切にクランプできる捲回装置、及び捲回体の製造方法を提供することができる。

【0051】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１…捲回装置、１０…リール、２０…ガイドローラ、２１…繰り出しローラ、３０…カッター、４０…巻き芯、４１、４２…棒状部材、４３…開閉機構、１００…コイル、１０１…正電極シート、１０２…負電極シート、１０３、１０４…セパレータシート、１０５…搬送物、４１１、４２１…支持体、４１２、４２２…弾性体、４１３、４２３…ねじ、４１４、４２４…支持面、４１５、４２５…対向面、４１６、４２６…最大突出部、Ｃ１、Ｃ２…長手軸、Ｔ１、Ｔ２…厚み、Ｄ…距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】