JP2015077039A - 充電装置及び充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子位置や端子ピッチが異なる複数種類の電池パックに対し、充電器のプローブを簡単に接続できるようにする。
【解決手段】電池パック１を載置した後、掃引部材３１を移動させ、ボールプランジャ３５で１つ目のプローブ８５を移動させて１つ目の凹部５内の充電端子２に接触させる。１つ目のプローブ８５とボールプランジャ３５の係合を解消した後、２つ目のプローブ８６を移動させて２つ目の凹部６内の充電端子３に接触させる。２つ目のプローブ８６とボールプランジャ３５の係合を解消した後、３つ目のプローブ８６を移動させて３つ目の凹部７内の充電端子４に接触させる。この後、３つのプローブ８５〜８７から各充電端子２〜４に給電して電池パック１に充電する。
【選択図】図８

Description

本発明は、充電装置及び充電方法に関する。

携帯電話の製造現場では、製造ラインに複数の携帯電話を流して試験することがある。このとき、携帯電話には専用の電池パックが装着され、携帯電話の電源を予めオンにすることで試験時間の短縮化を図っている。このために、電池パックは、少なくとも製造ラインを一度に流れる携帯電話の数だけ必要になる。さらに、大量の電池パックを定期的に充電する多数の充電器が必要になる。

ここで、携帯電話の電池パックは、大容量化が進んでいる。また、電池パックには、充電に使用する充電端子が複数配列されているが、充電端子の位置や配置間隔は、携帯電話の機種毎に異なっている。さらに、電池パックに充電する充電器も機種毎に製作された専用品になっている。このために、複数種類の携帯電話を１つの製造ラインを使って製造する混流生産においては、複数種類の電池パックの中から携帯電話に適合した電池パックを作業者が目視で判断し、電池パックに形状が一致する充電器を選択して充電を行っていた。また、携帯電話を修理するラインでは、修理を依頼される携帯電話の機種が顧客毎に異なるために、複数種類の電池パックを予め用意し、作業者が携帯電話の機種毎に電池パックと充電器の組み合わせを確認して充電していた。

そこで、従来では、１つの充電器で複数種類の電池パックに対応できるようなアダプタを電池パックの種類毎に作成し、電池パックにアダプタを装着してから充電器に接続することにより、充電器の種類の削減を図っていた。また、端子のピッチ等が異なる装置に電力を供給する装置としては、異なるピッチの端子のいずれかに接続可能な複数のプローブを有し、端子と接触したプローブを判定回路で電気的に計測し、計測結果に基づいて端子と接触しているプローブのみに通電するように電気回路を切換えるものがある。

特開２００４−３７１８４号公報

しかしながら、１つのアダプタを複数種類の電池パックに使用する場合には、新しい電池パックが製造される度に新しいアダプタを製造する必要がある。また、新しいアダプタを製造した場合には、複数のアダプタから電池パックに適合するアダプタを選択する作業が必要になる。さらに、複数のアダプタを保管する場所が必要になる。
また、電力供給用に複数のプローブを配列する場合には、プローブと端子の接続を判定する回路や、通電状態を切換える回路が必要になるので、装置構成が複雑である。
このような事情に鑑み、本発明は、１つの観点として、端子位置や端子ピッチが異なる複数種類の電池パックに対し、充電器のプローブを簡単に接続できるようにすることを目的とする。

実施形態の一観点によれば、複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を位置決めして保持する載置部と、前記充電端子の並び方向に平行に移動する移動部材と、複数の前記充電端子の並び方向に平行に移動可能、かつ前記凹部に１つずつ挿入可能で、前記充電端子に電気的に接続される複数の給電端子と、前記移動部材と共に移動し、前記給電端子を複数の前記充電端子の並び方向に押圧する押圧装置と、前記移動部材に設けられ、前記押圧装置に向かって下がり勾配を有すると共に、傾斜面において前記給電端子と係合可能な傾斜板と、前記給電端子に電気的に接続される充電回路と、を含むことを特徴とする充電装置が提供される。

また、実施形態の別の観点によれば、複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を載置し、前記充電端子に電気的に接触する複数の給電端子を前記充電池の上方に配置し、前記充電端子の並び方向に平行に移動部材を移動させ、前記移動部材と共に移動する押圧装置で複数の前記給電端子を複数の前記凹部上に順番に移動させ、複数の前記給電端子を複数の前記凹部のそれぞれに１つずつ順番に進入させて前記給電端子を前記充電端子に電気的に接触させることを含む充電方法が提供される。

充電端子の配置に合わせて給電端子を移動させることにより、専用の充電器やアダプタがなくても複数種類の充電池の充電が可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係る充電装置を使用する充電池の一例を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る充電装置の概略構成の一例を示す正面図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る充電装置の概略構成の一例を示す側面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る充電装置の移動部材の概略構成の一例を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る充電装置において図２のＡ矢視図であり、押圧装置の構成と配置の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る充電装置において図２の一部を拡大して示す押圧装置とシャフトの配置の一例を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る充電装置において充電工程の一例を説明する図であり、移動部材が初期位置に配置されたことを示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る充電装置において充電工程の一例を説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、１つの給電端子が対応する凹部に進入したことを示す拡大図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、１つの給電端子が対応する凹部の側壁に付き合ったことを示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、１つの給電端子のシャフトに押圧装置が乗り上げたことを示す拡大図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、１つの給電端子の他端側に押圧部材が配置されたことを示す拡大図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、１つの給電端子の他端側に押圧部材が配置されたことを示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、押圧装置によって２つの給電端子が２つ目の凹部に進入したことを示す図である。 図１５は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、押圧装置によって３つの給電端子が３つ目の凹部に１つずつ挿入され、電気的に接続されたことを示す図である。 図１６は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、充電後に移動部材が反対方向に移動することにより３つ目の給電端子に押圧装置が係合したことを示す図である。 図１７は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、３つ目の給電端子が押圧装置によって凹部の一端側に移動したことを示す図である。 図１８は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、凹部の一端側で１つの給電端子のシャフトに押圧装置が乗り上げたことを示す拡大図である。 図１９は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、押圧部材が給電端子のシャフトを乗り越え、係合が解消されたことを示す図である。 図２０は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、押圧部材との係合が解消された給電端子が傾斜板によって凹部から引き出されたことを示す図である。 図２１は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、全ての給電端子が傾斜板によって凹部から引き出されたことを示す図である。 図２２は、本発明の実施の形態に係る充電装置の一例であって、移動部材が初期位置を越えて一端側に移動したことを示す図である。

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。

最初に、図１の斜視図を参照し、充電池である電池パックの構成について説明する。
電池パック１は、直方体形状を有し、１つの側面に３つの充電端子２，３，４が一列に並んでは位置されている。各充電端子２〜３は、電池パック１のケースの凹部５，６，７を形成されており、例えば、プラス端子、温度測定用端子、マイナス端子が順番に配列されている。

図２の正面図と、図３の側面図に示すように、電池パック充電装置１０は、テーブル上などに設置されるベース１１を有する。ベース１１には、充電回路１２と昇降装置１３が搭載されている。昇降装置１３は、昇降機構部１４によって上下方向に移動する昇降テーブル１５を有する。昇降機構部１４は、例えば、昇降テーブル１５を挟むように配置された複数のラックアンドピニオン機構を有する。ピニオンは、ベース１１側に回転自在に取り付けられており、制御装置１６の指令に基づいて所定の方向に回転する。ラックは、昇降テーブル１５の側部に固定されている。また、昇降機構部１４は、掃引機構ユニット２１の移動範囲の下限を検出するためのスイッチ１７を有する。スイッチ１７は、ベース１１に上向きに固定されている。なお、昇降機構部１４は、ラックアンドピニオン機構に限定されない。

昇降テーブル１５には、掃引機構ユニット２１が搭載されている。掃引機構ユニット２１は、ベース１１の上方に配置され、矢印で示す掃引方向に平行に延びている。ここで、掃引方向は、昇降テーブル１５の昇降方向に直交する水平方向であり、電池パック１の３つの充電端子２〜４の並び方向に一致する。掃引機構ユニット２１は、例えば、昇降テーブル１５に回転自在に取り付けられた複数のローラ２２と、ローラ２２を回転駆動させる駆動機構２３とを有する。複数のローラ２２は、掃引方向に等間隔に配列されており、各ローラ２２の回転軸は掃引方向と直交する第２の水平方向に平行に配置されている。各ローラ２２回転軸には、ベルト２４が掛け回されており、全てのローラ２２を同じ方向に回転させることが可能である。駆動機構２３は、例えば、不図示のモータ等に連結された１つのローラ２３Ａを有し、ローラ２３Ａの回転を複数のローラ２２の少なくとも１つに伝達できるようになっている。また、掃引機構ユニット２１の他方の端部の近傍には、電池パック１の充電開始のタイミングを制御する充電開始スイッチ２８が設けられている。充電開始スイッチ２８は、ベース１１に固定されており、その出力は充電回路１２に接続されている。

さらに、複数のローラ２２上には、移動部材である掃引部材３１が載置されている。ここで、図２において掃引部材３１は、掃引方向の一端側に配置されている。図２及び図３と、図４の斜視図に示すように、掃引部材３１は、ローラ２２上に載せられる底部３２を有し、底部３２の幅方向の両端からは一対の側板３３が上向きに平行に延びている。一対の側板３３のそれぞれの上端部には、アーム３４が１つずつ取り付けられている。各アーム３４は、側板３３との接続部分から側板３３の上方を避けるように曲がり、その後に先端が側板３３の上方に配置されるように曲げられている。さらに、一対のアーム３４の先端には、押圧装置であるボールプランジャ３５が１つずつ取り付けられている。また、一対の側板３３の上端には、傾斜板３６が１つずつ取り付けられている。傾斜板３６は、ボールプランジャ３５の設置位置より他端側に配置されている。傾斜板３６は、上面が他端側からボールプランジャ３５が配置された一端側にかけて下り勾配を持つ傾斜面３６Ａを有する三角形状になっている。傾斜面３６Ａは、側板３３の上面の上方で、かつボールプランジャ３５と掃引方向に前後して配置されている。

ここで、図２のＡ矢視図である図５に示すように、ポールプランジャ３５は、アーム３４に支持された筒体３８を有する。筒体３８は、中心軸が昇降方向に平行に配置され、上端がエンド部３８Ａで閉塞され、下端が開放端３８Ｂになっている。筒体３８内には、コイルバネ３９が挿入されている。コイルバネ３９の上端は、エンド部３８Ａに固定されており、下端には押圧部材であるボール４０が固定されている。ボール４０は、筒体３８内を移動可能な外径を有すると共に、一部が開放端３８Ｂから下方に突出している。

また、図２に示すように、掃引機構ユニット２１の上には、電池パック１の載置部４１が設けられている。電池パック１の載置部４１は、掃引機構ユニット２１の一対の側板３３の間を通り、ベース１１に固定された支持板４２を有する。支持板４２の上面には、複数のコイルバネ４３を介して載置台４４が取り付けられている。また、支持板４２には、２つの突き当て板４５，４６が固定されている。図３に示すように、側面突き当て板４５は、支持板４２の端部から掃引機構ユニット２１の側板３３と平行に上向きに延びている。側面付き当て板４５の上端には、上面付き当て板４７が取り付けられている。上面付き当て板４７は、載置台４４の上方に突出している。また、図２及び図３に示すように、奥側付き当て板４６は、掃引方向の一端側に配置されている。これら付き当て板４５〜４７に付き当てるように電池パック１を載置台４４に載置すると、電池パック１が電池パック充電装置１０に対して位置決めされる。

また、ベース１１の上方には、プローブ部５１が設けられている。プローブ部５１は、天板６１の下面に固定されたレール６２を有する。天板６１は、ベース１１に固定されている。レール６２は、掃引方向に平行に延びており、３つのプローブユニット７１，７２，７３が独立してスライド移動自在に取り付けられている。また、プローブ部５１の一端側には、３つのプローブユニット７１〜７３を挟むように一対のガイド板７５が配置されている。各ガイド板７５の対向する内面には、ブレーキ部材７６が取り付けられている。ブレーキ部材７６は、掃引方向の一端側において各プローブユニット７１〜７３に接触するもので、例えばフェルトなど、プローブユニット７１〜７３との接触抵抗を高めることにより、プローブユニット７１〜７３の移動を規制することができる材料を含んで製造されている。

さらに、各プローブユニット７１〜７３は、レール６２に係合されたスライダ８１を１つずつ有する。スライダ８１からは、押し付け部８２が下向きに延びている。押し付け部８２は、上端がエンド部で閉塞された円筒形状を有し、円筒内にはコイルバネ８３とロッド８４が挿入されている。ロッド８４は、コイルバネ８３によって常に下向きに付勢されている。各ロッド８４の下端には、給電端子であるプローブ８５，８６，８７が１つずつ固定されている。各プローブ８５〜８７は、電池パック１の充電端子２〜４の凹部５〜７に挿入可能な外形を有し、導電性を有する材料を含んで製造されている。さらに、各プローブ８５〜８７は、不図示の配線によって充電回路１２に電気的に接続されている。さらに、プローブ８５〜８７には、掃引方向に直交する一対の側面のそれぞれからシャフト８８が１本ずつ水平に突出している。図４と、図６の拡大図に一例を示すように、各シャフト８８は、ボールプランジャ３５に係合可能な長さでプローブ８５〜８７から突出している。さらに、各シャフト８８は、傾斜板３６の傾斜面３６と係合可能な長さでプローブ８５〜８７から突出している。

次に、電池パック１の充電工程について説明する。
最初に、電池パック１を電池パック充電装置１０に装着する工程について説明する。
図２に示すように、電池パック１を装着する前は、３つのプローブユニット７１〜７３が掃引方向の一端側に配置されている。各プローブユニット７１〜７３は、シャフト８８が側板３３の上面又は傾斜板３６の傾斜面３６Ａに当接している。ボールプランジャ３５は、最も一端側に配置された第１のプローブユニット７１のプローブ８５のシャフト８８のさらに一端側に待機している。また、掃引部材３１は、一端側に配置されており、載置台４４はコイルバネ４３の復元力によって上側に配置されている。

電池パック充電装置１０に電池パック１を装着するときは、充電端子２〜４を上向きにして電池パック１を載置台４４に載せる。このとき、電池パック１で載置台４４を押し下げてコイルバネ４３を圧縮させながら、載置台４４と上面付き当て板４７の間に電池パック１を挿入する。さらに、電池パック１の側面を、側面付き当て板４５と、奥側押し付け板４６にそれぞれ押し当てる。この状態で電池パック１から手を離すと、コイルバネ４３の復元力で載置台４４が上昇し、電池パック１の上面が上面付き当て板４７に当接する。これによって、電池パック１が、３つの付き当て板４５〜４７によって位置決めされつつ、電池パック充電装置１０に装着される。なお、この段階では、３つのプローブユニット７１〜７３は、電池パック１の上面より上方に配置されている。

続いて、電池パック１の端子４〜７に各プローブユニット７１〜７３を１つずつ電気的に接続させる工程を実施する。ここでは、充電端子２〜３の並び方向に複数のプローブユニット７１〜７３を移動させ、掃引方向の手前側（一端側）からプローブユニット７１〜７３を１つずつ充電端子２〜３に接触させる。以下、この工程の具体例について説明する。

制御装置１６は、昇降機構部１４を駆動させ、掃引機構ユニット２１を降下させる。プローブ８５〜８８のロッド８８が係合している掃引機構ユニット２１の側板３３や傾斜板３６が下降することにより、３つのプローブユニット７１〜７３の各プローブ８５〜８７の下方に移動する。一方、電池パック１は、支持板４２がベース１１に固定されているので下降しない。従って、図６や図７に例示するように、掃引機構ユニット２１が予め定めた高さまで下降すると、第１のプローブユニット７１のプローブ８５が電池パック１の上面に載る。このとき、第１のプローブユニット７１のシャフト８８の高さがボールプランジャ３５の筒体３８の高さと略一致する。

一方、図７に示すように、他の２つのプローブユニット７２，７３のプローブ８６，８７は、傾斜板３６の傾斜面３６Ａにシャフト８８が係合することによって第１のプローブユニット７１のプローブ８５より上方に持ち上げられているので、電池パック１の上面には接触していない。傾斜板３６は、一端側が下がっているので、第２のプローブユニット７２のプローブ８６は傾斜板３６に沿って下がり、第１のプローブユニット７１のプローブ８５に当接している。同様に、第３のプローブユニット７３のプローブ８７は、傾斜板３６に沿って下がり、第２のプローブユニット７２のプローブ８６に当接している。

この状態で、図２に示す制御装置１６は、掃引機構ユニット２１の駆動機構２３を駆動させて複数のローラ２２を所定の方向に回転させ、掃引部材３１を矢印ＡＲ１に示す第１の掃引方向に所定の速度でスライド移動させる。これに伴い、図６に示すように、掃引部材３１に取り付けられたボールプランジャ３５は、第１のプローブユニット７１のロッド８４に当接し、ボールプランジャ３５によって第１のプローブユニット７１が他端側に押圧される。その結果、図８に示すように、掃引部材３１の移動と共に第１のプローブユニット７１が他端側に移動する。さらに、他の２つのプローブユニット７２，７３のプローブ８６，８７は、第１のプローブユニット７１のプローブ８５に直接又は間接に接触しているので、第１のプローブユニット７１と共に他端側に移動する。

さらに、第１のプローブユニット７１が他端側に移動させられると、第１のプローブユニット７１が電池パック１の１つ目の充電端子２の上方に到達する。このとき、図９に一部を拡大して模式的に示すように、第１のプローブユニット７１が最初に端子２の凹部５に入り込み、プローブ８５と充電端子２と電気的に接触する。なお、第１のプローブユニット７１が凹部５に到達する前に他の２つのプローブユニット７２，７３が凹部５の上方を通過するが、他の２つのプローブユニット７２，７３は、シャフト８８が傾斜板３６上に載っているため、プローブ８６，８７が凹部５に進入することはない。

ここで、プローブ８５が充電端子２の凹部５に入り込むことにより、シャフト８８の位置は下がるが、ボールプランジャ３５のボール４０とは係合し続けている。従って、掃引部材３１の移動に伴って第１のプローブユニット７１は、凹部５内で矢印ＡＲ１に示すように他端側に移動する。そして、図１０に示すように、１つ目の充電端子２の凹部５の他端側の側面５Ａに第１のプローブユニット７１のプローブ８５が突き当たると、第１のプローブユニット７１の移動がストップする。

このとき、掃引部材３１の移動は継続されるので、ボールプランジャ３５のボール４０はシャフト８８を押して第１のプローブユニット７１を他端側に移動させようとする。しかしながら、第１のプローブユニット７１は、１つ目の充電端子２の凹部５の他端側の側面５Ａに当接しており、移動できない。この結果、ボールプランジャ３５がプローブ８５を押圧しようとする力の反力としてボール４０に加わる外力が大きくなる。外力が予め設定されている所定値を越えると、ボールプランジャ３５内のコイルバネ３９が圧縮させられる。これにより、図１１に示すように、ボール４０が筒体３８内に引き込まれ、ボールプランジャ３５がシャフト８８上に乗り上げる。掃引部材３１がさらに矢印ＡＲ１に示す方向に移動すると、図１２に示すように、ボールプランジャ３５がシャフト８８を乗り越え、シャフト８８の他端側に移動する。これによって、第１のプローブユニット７１と掃引部材３１との連結が解消される。以降は、掃引部材３１が移動しても、第１のプローブユニット７１は１つ目の充電端子２の凹部５内で停止したままになる。

また、図１３に示すように、第２のプローブユニット７２は、傾斜板３６の傾斜によって、第１のプローブユニット７１に接触する位置まで下がって来ている。同様に、第３のプローブユニット７３は、傾斜板３６の傾斜によって、第２のプローブユニット７２に接触する位置まで下がって来ている。

そして、掃引部材３１がさらに他端側に移動すると、図１４に示すように、第１のプローブユニット７１を乗り越えたボールプランジャ３５が、第２のプローブユニット７２のシャフト８８に当接する。以降は、ボールプランジャ３５を介して第２のプローブユニット７２が掃引部材３１に係合されるので、掃引部材３１の移動に伴って、第２のプローブユニット７２が他端側に移動を開始する。なお、このとき、第３のプローブユニット７３は、第２のプローブユニット７２に端面が当接していることから、掃引部材３１と共に他端側に移動を開始する。

以降は、第２のプローブユニット７２、第３のプローブユニット７３が順番にボールプランジャ３５に係合させられ、対応する凹部６，７の充電端子３，４に電気的に接続される。即ち、ボールプランジャ３５で押された第２のプローブユニット７２が電池パックの２つ目の充電端子３の凹部６に進入し、電気的に接続される。図９に示すように、第２のプローブユニット７２のプローブ８６は、凹部６の他端側の側面６Ａに接触するまで掃引部材３１によって移動させられる。そして、プローブ８６が凹部６の側面６Ａに接触したら、図９、図１１及び図１２を参照して説明したように、ボールプランジャ３５がプローブ８６のシャフト８８を乗り越え、第２のプローブユニット７２と掃引部材３１の係合が解消される。以降は、掃引部材３１が移動しても、第２のプローブユニット７２は２つ目の充電端子３の凹部６内で停止したままになる。

さらに続いて、第２のプローブユニット７２を乗り越えたボールプランジャ３５が、第３のプローブユニット７３を押して移動させる。第３のプローブユニット７３のプローブ８６が電池パック１の３つ目の充電端子４の凹部７に進入すると、プローブ８６と充電端子４が電気的に接続される。図９に示すように、第３のプローブユニット７３のプローブ８７は、凹部７の一端側の側面７Ｂに接触するまで掃引部材３１によって移動させられる。そして、プローブ８７が凹部７の他端側の側面７Ａに接触したら、図９、図１１及び図１２を参照して説明したように、ボールプランジャ３５がプローブ８７のシャフト８８を乗り越え、第３のプローブユニット７３と掃引部材３１の係合が解消される。以降は、掃引部材３１が移動しても、第３のプローブユニット７３は２つ目の充電端子３の凹部７内で停止したままになる。この結果、図１５に示すように、３つのプローブ８５〜８７が、凹部５〜７内に１つずつ収容され、かつ各充電端子２〜４に１つずつ電気的に接触する。

次に、電池パック１の充電工程について説明する。図１５に示すように、掃引部材３１が電池パック１を抜けるまで移動し、掃引部材３１が充電回路スイッチ２８に接触すると、充電回路１２から各プローブユニット７１〜７３を介して電池パック１に電力が供給され、受電が開始される。制御装置１６は、所定時間経過又は充電量が所定量に達したら、充電回路１２をＯＦＦにして充電を終了する。

続いて、電池パック１の充電端子２〜４から各プローブユニット７１〜７３を取り外す工程を実施する。ここでは、充電端子２〜３にプローブ８５〜８７を接触させたときと反対方向に掃引部材３１を移動させ、掃引方向の奥側（他端側）からプローブユニット７１〜７３を１つずつ凹部５〜７から引き出す。以下、この工程の具体例について説明する。なお、作業者が不図示の電池パック取り出しスイッチを押すことで実施される。また、この工程は、充電終了後に自動的に実行しても良い。

図１６に示すように、制御装置１６は、掃引部材３１を反対向き、即ち矢印ＡＲ２に示す第２の掃引方向に移動を開始させる。最初に、ボールプランジャ３５は、第３のプローブユニット７３のシャフト８８に挿入時とは反対側から当接する。掃引部材３１がさらに移動すると、ボールプランジャ３５によって第３のプローブユニット７３のプローブ８７が凹部７内で一端側に移動させられる。そして、図１７に示すように、第３のプローブユニット７３のプローブ８７が充電端子４の凹部７の一端側の端面７Ｂに付き当たると、第３のプローブユニット７３は、他端側への移動が不能になる。

この状態で、掃引部材３１がさらに一端側に移動を続けると、ボールプランジャ３５がプローブ８７を押圧しようとする力の反力としてボール４０に加わる外力が大きくなる。外力が予め設定されている所定値を越えると、ボールプランジャ３５内のコイルバネ３９が圧縮させられる。これによって、図１８に示すように、ボール４０が筒体３８内に引き込まれ、ボールプランジャ３５がシャフト８８上に乗り上げる。掃引部材３１がさらに矢印ＡＲ１に示す方向に移動すると、図９に示すように、ボールプランジャ３５がシャフト８８を乗り越え、シャフト８８の一端側に移動する。これによって、第３のプローブユニット７３と掃引部材３１との連結が解消される。

この後、図１９に示すように、ボールプランジャ３５の通過から所定時間遅れて傾斜板３６の傾斜面３６Ａが第３のプローブユニット７３のシャフト８８に当接する。掃引部材３１がさらに一端側に移動すると、図２０に示すように、プローブ８７が傾斜板３６によって持ち上げられ、第３のプローブユニット７３が３つ目の充電端子４の凹部７から引き出される。その後は、傾斜板３６に押されることにより、第３のプローブユニット７３が掃引部材３１と共に一端側に移動する。

以降は、第２のプローブユニット７２、第１のプローブユニット７１が順番にボールプランジャ３５に係合させられ、対応する凹部６，７から引き出され、充電端子２，３との電気的接続が解消される。より詳細には、図１２に示すように、ボールプランジャ３５が第２のプローブユニット７２のプローブ８６のシャフト８８に当接することで係合する。この状態で、掃引部材３１が一端側に移動すると、図１８に示すように、第２のプローブユニット７２のプローブ８６が充電端子３の凹部６の一端側の端面６Ｂに付き当たり、ボールプランジャ３５がシャフト８８上に乗り上げる。そして、図９に示すように、ボールプランジャ３５がシャフト８８を乗り越え、第２のプローブユニット７２と掃引部材３１との連結が解消される。その後、前記と同様に、ボールプランジャ３５の通過から所定時間遅れてプローブ８６のシャフト８８に傾斜板３６の傾斜面３６Ａが当接し、傾斜板３６によってプローブ８６が持ち上げられ、第２のプローブユニット７２が２つ目の充電端子３の凹部６から引き出される。その後は、傾斜板３６に押されることにより、２つのプローブユニット７２，７３が掃引部材３１と共に一端側に移動する。

続いて、図１２に示すように、ボールプランジャ３５が第１のプローブユニット７１のプローブ８５のシャフト８８に係合する。さらに、掃引部材３１の移動に伴ってプローブ８５が充電端子３の凹部５の一端側の端面５Ｂまで移動すると、図１８及び図９に示すように、ボールプランジャ３５がシャフト８８を乗り越え、第１のプローブユニット７１と掃引部材３１との連結が解消される。その後、図２１に示すように、ボールプランジャ３５の通過から所定時間遅れてプローブ８５のシャフト８８に傾斜板３６の傾斜面３６Ａが当接し、傾斜板３６によってプローブ８５が持ち上げられ、第１のプローブユニット７２が１つ目の充電端子２の凹部５から引き出される。これによって、３つのプローブ８５〜８７が対応する３つの充電端子２〜４から引き出され、傾斜板３６上に配列される。その後は、傾斜板３６に押されることにより、３つのプローブユニット７１〜７３が掃引部材３１と共に一端側に移動する。

この状態で、図２２に示すように、制御装置１６は、掃引部材３１が初期位置を越えて電池パック１の一端側の端部を少し過ぎたところまで移動させる。これによって、３つのプローブユニット７１〜７３がガイド板７５の間に進入する。図３に示すように、ガイド板７５にはブレーキ部材７６が取り付けてあるので、３つのプローブユニット７１〜７３の移動が規制される。

この後、制御装置１６は、再び、掃引部材３１を矢印ＡＲ１に示す他端側に向けて移動させる。ブレーキ部材７６によって、３つのプローブユニット７１〜７３は移動し難くなっているので、各プローブユニット７１〜７３の移動量は掃引部材３１の移動量より小さくなる。その結果、各プローブ８５〜８７が傾斜板３６に沿って少し下降する。図７に示すように、電池パック１の端面が配置されている領域では、第１のプローブユニット７１が電池パック１の上面に載る。さらにボールプランジャ３５によって３つのプローブユニット７１〜７３が僅かに他端側に移動させられる。そして、初期位置に到達したら、制御装置１６は、掃引部材３１の移動を停止する。

次に、電池パック１の取り出し工程について説明する。
掃引部材３１を初期位置に停止させたら、制御装置１６は、昇降機構部１４を駆動させ、掃引機構ユニット２１を上昇させる。これによって、各プローブユニット７１〜７３が側板３３の上面及び傾斜板３６の傾斜面３６Ａに押し上げられる。昇降機構部１４は、掃引部材３１が予め定められた初期位置まで上昇したら停止する。この間、電池パック１を搭載した載置台４４は上下方向に移動しないので、電池パック１の上方からプローブユニット７１〜７３が離脱する。これによって、電池パック１と各プローブユニット７１〜７３の接触が完全に解消されたので、各プローブユニット７１〜７３と電池パック１の間に隙間が生じるので、作業者が電池パック１を取り出す。

そして、他の電池パック１を充電するときには、前記の工程を繰り返す。例えば、充電端子２と充電端子３の間の距離が、図示した距離より長い電池パック１を充電する場合には、２つ目のプローブユニット７２が前記の場合より長い距離移動した後、凹部６に挿入される。このように、電池パック１の端子位置や、端子位置、端子間距離が異なる場合には、電池パック１上や、凹部５〜７内におけるプローブユニット７１〜７２の移動量が変化することで、自動処理でプローブ８５〜８７を１つずつ充電端子２〜４に電気的に接触させることができる。従って、作業員は、電池パック１毎に異なる作業を行う必要はない。

以上、説明したように、電池パック充電装置１０では、電池パック１を載置した後、掃引部材３１を移動させ、ボールプランジャ３５で３つのプローブ８５〜８７を押圧し、プローブ８５〜８７を１つずつ順番に凹部５〜７内に進入させて充電端子２〜４に接触させるようにしたので、充電端子２〜４の配置が異なる場合でも端子同士を確実に接続させることが可能になり、電池パック１毎にアダプタを作成する必要がなくなる。さらに、多数のプローブと充電端子の接続を調べる回路が不用になり、装置構成が簡略化される。また、各プローブ８５〜８７は凹部５〜７内に挿入可能な形状にしたので、充電端子２〜５の形状が異なる場合でも端子同士を確実に接続させることが可能になる。掃引方向の手前側のプローブ８５，８６を傾斜板３６で上方に待機させるようにしたので、一端側から順番に１つずつプローブ８５〜８７を充電端子２〜４に接触させることが可能になる。これによって、作業者は、電池パック充電装置１０に電池パック１をセットするだけで充電できるようになるので、作業効率が向上する。

また、各プローブ８５〜８７が凹部５〜７の側壁５Ａ〜７Ａ，５Ｂ〜７Ｂに接触したときには、ボールプランジャ３５の一部が変化することでプローブ８５〜８７との係合を解消するようにしたので、プローブ８５〜８７に大きな押圧力が作用することはない。さらに、プローブ８５〜８７との係合を解消することにより、他のプローブ８５〜８７を順番に移動させることが可能になる。

なお、押圧装置であるボールプランジャ３５は、掃引方向に直交する水平方向にプローブ８５〜８７を挟むように一対配置され、ボール４０の移動方向を掃引方向に直交する水平方向に設定しても良い。
押圧装置であるボールプランジャ３５は、シャフト８８の代わりに、プローブ８５〜８７に直接に接触させても良い。
押圧装置は、所定の力が加わったときに、回動することにより、シャフト８８との係合を解除する構成でも良い。
プローブユニット７１〜７３の数は、電池パック１の充電端子２〜４の数以上であれば良い。

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
（付記１） 複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を位置決めして保持する載置部と、前記充電端子の並び方向に平行に移動する移動部材と、複数の前記充電端子の並び方向に平行に移動可能、かつ前記凹部に１つずつ挿入可能で、前記充電端子に電気的に接続される複数の給電端子と、前記移動部材と共に移動し、前記給電端子を複数の前記充電端子の並び方向に押圧する押圧装置と、前記移動部材に設けられ、前記押圧装置に向かって下がり勾配を有すると共に、傾斜面において前記給電端子と係合可能な傾斜板と、前記給電端子に電気的に接続される充電回路と、を含むことを特徴とする充電装置。
（付記２） 前記押圧装置は、前記給電端子を押圧する部分に作用する力が所定値を越えたら変形することで前記給電端子との係合を解消するように構成したことを特徴とする付記１に記載の充電装置。
（付記３） 前記押圧装置は、付勢部材で付勢されて突出する押圧部材を有し、前記押圧部材に作用する力が所定値を越えたら前記押圧部材が移動することで前記給電端子との係合を解消するように構成したことを特徴とする付記２に記載の充電装置。
（付記４） 前記給電端子は、前記押圧部材に係合可能であると共に、前記傾斜板の前記傾斜面と係合可能なシャフトを有することを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載の充電装置。
（付記５） 前記移動部材の移動を制御する制御装置を含み、前記制御装置は、前記給電端子を前記充電端子に接触させるときには、前記充電端子の並び方向に平行な第１の方向に前記移動部材を移動させ、前記給電端子と前記充電端子の接触を解消させるときには、前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記移動部材を移動させるように構成したことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載の充電装置。
（付記６） 複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を載置し、前記充電端子に電気的に接触する複数の給電端子を前記充電池の上方に配置し、前記充電端子の並び方向に平行に移動部材を移動させ、前記移動部材と共に移動する押圧装置で複数の前記給電端子を複数の前記凹部上に順番に移動させ、複数の前記給電端子を複数の前記凹部のそれぞれに１つずつ順番に進入させて前記給電端子を前記充電端子に電気的に接触させることを含む充電方法。
（付記７） 前記給電端子を前記充電端子に電気的に接触させた後、前記移動部材の移動に伴って前記押圧装置が前記給電端子に与える押圧力が所定値以上になったら、前記押圧装置と前記給電端子の係合を解除することを特徴とする付記６に記載の充電方法。
（付記８） 前記押圧装置に向かって下り勾配を有する傾斜板上に前記給電端子を配置し、前記給電端子を前記押圧装置に向けて移動させることを含む付記６又は付記７に記載の充電方法。
（付記９） 前記充電池の充電を終了した後、前記給電端子を前記凹部に進入させる方向と反対方向に前記移動部材を移動させ、前記移動部材に設けた傾斜面に前記給電端子を係合させて前記給電端子を前記凹部から引き上げることを特徴とする付記６又は付記７に記載の充電方法。

１ 電池パック（充電池）
２，３，４ 充電端子
５，６，７ 凹部
１０ 電池パック充電装置
１２ 充電回路
１６ 制御装置
３１ 掃引部材（移動部材）
３５ ボールプランジャ（押圧装置）
３６ 傾斜板
３６Ａ 傾斜面
４０ ボール（押圧部材）
４１ 載置部
８５，８６，８７ プローブ（給電端子）
８８ シャフト
ＡＲ１ 第１の掃引方向
ＡＲ２ 第２の掃引方法

Claims (5)

1. 複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を位置決めして保持する載置部と、
   前記充電端子の並び方向に平行に移動する移動部材と、
   複数の前記充電端子の並び方向に平行に移動可能、かつ前記凹部に１つずつ挿入可能で、前記充電端子に電気的に接続される複数の給電端子と、
   前記移動部材と共に移動し、前記給電端子を複数の前記充電端子の並び方向に押圧する押圧装置と、
   前記移動部材に設けられ、前記押圧装置に向かって下がり勾配を有すると共に、傾斜面において前記給電端子と係合可能な傾斜板と、
   前記給電端子に電気的に接続される充電回路と、
   を含むことを特徴とする充電装置。
2. 前記押圧装置は、付勢部材で付勢されて突出する押圧部材を有し、前記押圧部材に作用する力が所定値を越えたら前記押圧部材が移動することで前記給電端子との係合を解消するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記移動部材の移動を制御する制御装置を含み、前記制御装置は、前記給電端子を前記充電端子に接触させるときには、前記充電端子の並び方向に平行な第１の方向に前記移動部材を移動させ、前記給電端子と前記充電端子の接触を解消させるときには、前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記移動部材を移動させるように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
4. 複数の凹部に１つずつ充電端子が配置された充電池を載置し、
   前記充電端子に電気的に接触する複数の給電端子を前記充電池の上方に配置し、
   前記充電端子の並び方向に平行に移動部材を移動させ、前記移動部材と共に移動する押圧装置で複数の前記給電端子を複数の前記凹部上に順番に移動させ、複数の前記給電端子を複数の前記凹部のそれぞれに１つずつ順番に進入させて前記給電端子を前記充電端子に電気的に接触させることを含む充電方法。
5. 前記充電池の充電を終了した後、前記給電端子を前記凹部に進入させる方向と反対方向に前記移動部材を移動させ、前記移動部材に設けた傾斜面に前記給電端子を係合させて前記給電端子を前記凹部から引き上げることを特徴とする請求項４に記載の充電方法。

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