JP2015149180A - 姿勢変更治具 - Google Patents

Abstract

【課題】電池モジュールの姿勢を容易に変更可能な姿勢変更治具を提供する。
【解決手段】姿勢変更治具１は、電池モジュールＭの姿勢を変更するための姿勢変更治具である。姿勢変更治具１は、電池モジュールＭが載置される第１の壁部材２１と、第１の壁部材２１の一端部２１ｃを回転軸Ａとして第１の壁部材２１を回転可能なように第１の壁部材２１を支持する回転機構３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池モジュールの姿勢を変更するための姿勢変更治具に関する。

特許文献１には、バッテリ組立体が記載されている。このバッテリ組立体は、所定の方向に配列された複数の単バッテリと、所定の方向の両側から複数の単バッテリを挟むように配置された一対の保持プレートと、一方の保持プレートから他方の保持プレートに至るように延在する複数のロッドと、を備えている。そして、このバッテリ組立体は、ロッドを介して一対の保持プレートを互いに締結して複数の単バッテリを挟持することにより、モジュール化されている。

特開平８−１４８１８７号公報

ところで、上述したバッテリ組立体を用いてバッテリパックを製造する際には、所定の製造工程において、バッテリ組立体の姿勢を変更する作業が必要な場合がある。一例としては、バッテリ組立体における単バッテリの電極端子の延在方向が鉛直方向と一致するような姿勢から、バッテリ組立体における単バッテリの電極端子の延在方向が水平方向と一致するような姿勢へとバッテリ組立体の姿勢を変更するために、バッテリ組立体を９０°程度回転させる作業が必要な場合がある。しかしながら、上述したように、バッテリ組立体は、複数の単バッテリによって構成されるため重量が大きく、そのように姿勢を変更する作業が容易ではない。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、電池モジュールの姿勢を容易に変更可能な姿勢変更治具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る姿勢変更治具は、電池モジュールの姿勢を変更するための姿勢変更治具であって、電池モジュールが載置される第１の壁部材と、第１の壁部材の一端部を回転軸として第１の壁部材を回転可能なように第１の壁部材を支持する回転機構と、を備えることを特徴とする。

この姿勢変更治具は、第１の壁部材と、第１の壁部材を回転可能に保持する回転機構と、を備えている。したがって、第１の壁部材に電池モジュールを載置した状態において、回転機構を用いて第１の壁部材を回転させれば、電池モジュールの姿勢を容易に変更することができる。

本発明に係る姿勢変更治具は、第１の壁部材の一端部に設けられた第２の壁部材をさらに備え、第１の壁部材は、電池モジュールが載置される主面と、主面の反対側の裏面とを含み、第２の壁部材は、裏面から主面に向かう方向に沿って延在するように一端部から突設されており、第２の壁部材における第１の壁部材側の面には、スペーサが設けられていてもよい。この場合、第１の壁部材を回転させたときに、電池モジュールが変更後の姿勢において第２の壁部材上に支持される。特に、電池モジュールは、スペーサによって、第２の壁部材における第１の壁部材側の面から離間した状態で第２の壁部材上に支持されることとなる。このため、例えば別部材を第２の壁部材における第１の壁部材側の面に載置すれば、スペーサの寸法の分だけ電池モジュールから突出するように当該別部材を電池モジュールに取り付けることが可能となる。

本発明に係る姿勢変更治具においては、第１の壁部材には、電池モジュールの位置を規制するガイド部が設けられていてもよい。この場合、ガイド部によって、電池モジュールの位置が規制される。このため、電池モジュールに別部材を取り付ける際に、電池モジュールと当該別部材との位置合わせが容易となる。

本発明に係る姿勢変更治具は、第１の壁部材を回転させたときに電池モジュールに生じる衝撃を吸収する衝撃吸収部材をさらに備えてもよい。この場合、第１の壁部材を回転させて電池モジュールの姿勢を変更する際に、電池モジュールに破損等の不具合が生じることが抑制される。

本発明によれば、電池モジュールの姿勢を容易に変更可能な姿勢変更治具を提供することができる。

本実施形態に係る姿勢変更治具の斜視図である。 図１に示された姿勢変更治具の正面図及び側面図である。 図１，２に示された姿勢変更治具を用いて電池モジュールの姿勢を変更する様子を示す図である。 図３の（ｃ）のIV−IV線に沿っての模式的な断面図である。

以下、本発明に係る姿勢変更治具の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る姿勢変更治具の斜視図である。図２の（ａ）は、図１に示された姿勢変更治具の正面図であり、図２の（ｂ）は、図１に示された姿勢変更治具の側面図である。図１，２に示される姿勢変更治具１は、電池モジュールＭの姿勢を変更するためのものである。

電池モジュールＭは、例えば、複数の電池ユニットＵを一体化することにより構成される。複数の電池ユニットＵは、例えば、所定の方向に配列された状態において、その所定の方向の両側に配置された一対のエンドプレート（不図示）により互いに固定され、一体化される。各電池ユニットＵは、電池セルを有し、電池セルは、例えば、角型の非水電解質二次電池であり、正極端子及び負極端子が一面から同一方向に突出している。

姿勢変更治具１は、矩形板状の支持台１０と、電池モジュールＭを保持する保持具２０と、支持台１０上において保持具２０を回転可能に支持する回転機構３０と、を備えている。支持台１０は、保持具２０側の面上に設けられた複数の円柱状のスペーサ１１及びスペーサ１２を備えている。

保持具２０は、電池モジュールＭを保持する部材であり、本実施形態では、略Ｕ字状に形成されている。詳述すると、保持具２０は、長方形板状の第１の壁部材２１と、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃから第１の壁部材２１の厚さ方向に突設された長方形板状の第２の壁部材２２と、第２の壁部材２２の短手方向における一端部２１ｃと反対側の他端部２２ｆから第２の壁部材２２の厚さ方向で、かつ、第１の壁部材２１の延在方向と同一方向に突設された長方形板状の第３の壁部材２３とからなる。

第１の壁部材２１は、主面２１ａと、主面２１ａの反対側の裏面２１ｂと、を含む。電池モジュールＭは、第１の壁部材２１の主面２１ａに載置される。第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃ（第１の壁部材２１における第２の壁部材２２側の端部）には、第１の壁部材２１の長手方向に延びる貫通孔が形成されており、その貫通孔には後述する回転軸Ａとして機能するシャフトが設けられている。第１の壁部材２１の短手方向の他端部２１ｄには、一端部２１ｃを回転軸Ａとして第１の壁部材２１を回転させる際に把持される一対の把持部材２４が取り付けられている。第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃ及び他端部２１ｄは、例えば、第１の壁部材２１の長方形状を規定する一対の長辺部分である。

主面２１ａには、電池モジュールＭが配置される矩形状の凹部２１ｅが形成されている。凹部２１ｅは、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃ及び短手方向の他端部２１ｄ側に開放している。言い換えると、凹部２１ｅは、一対の縁部２１ｆによって形成される。

この一対の縁部２１ｆは、第１の壁部材２１（主面２１ａ）上において電池モジュールＭの位置を規制するガイド部として機能する。ガイド部（縁部２１ｆ）は、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃから短手方向の他端部２１ｄに向かって延在するストライプ状の凸部であり、長手方向の長さは、電池モジュールＭの短手方向（電池モジュールＭの電池ユニットＵのうちの１つの電池ユニットＵにおける電極端子の並設方向）より少しおおきくなっている。なお、電池モジュールＭにおける電池ユニットＵの並設方向を、電池モジュールＭの長手方向とし、電池モジュールＭにおける電池モジュールＭの長手方向及び短手方向と直交する方向を、電池モジュールＭの高さ方向として以降の説明を行う。

第２の壁部材２２は、第１の壁部材２１における最も広い面（主面２１ａ及び裏面２１ｂ）と交差する方向（第１の壁部材の厚さ方向、裏面２１ｂから主面２１ａに向かう方向）に沿って延在するように第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃから突設されている。したがって、第２の壁部材２２と第１の壁部材２１とは、例えば９０°程度の角度を成している。このため、第１の壁部材２１を９０°程度回転させて電池モジュールＭの姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変更したとき、電池モジュールＭは第２の壁部材２２に載置される（支持される）。

第２の壁部材２２は、その短手方向の一端部２２ｅにおいて第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃに接続されている。また、第２の壁部材２２の短手方向の他端部２２ｆには、第３の壁部材２３が接続されている。第２の壁部材２２の短手方向の一端部２２ｅ及び他端部２２ｆは、例えば、第２の壁部材２２の長方形状を規定する一対の長辺部分である。

第２の壁部材２２の主面２２ｃ（第２の壁部材２２における最も広い面のうち、第１の壁部材２１側（すなわち電池モジュールＭ側）の面）上には、スペーサ２２ｂが設けられている。より具体的には、スペーサ２２ｂは、例えば、矩形平板状を呈しており、第２の壁部材２２の主面２２ｃの略中央に設けられている。一例として、スペーサ２２ｂは、第２の壁部材２２と一体に形成されている。スペーサ２２ｂは、保持具２０に電池モジュールＭが保持された状態において、電池モジュールＭに当接する。スペーサ２２ｂは、電池モジュールＭを第２の壁部材２２の主面２２ｃから離間した状態において支持する。

第２の壁部材２２の長手方向の長さＬ２２は、第１の壁部材２１の長手方向の長さＬ２１と略同一であり、電池モジュールＭの長手方向の長さＬＭよりも長い。第２の壁部材２２の短手方向の長さＨ２２は、電池モジュールＭの高さ方向の長さＨＭと略同一（或いは高さ方向の長さＨＭよりも長い）。

第３の壁部材２３は、第１の壁部材２１に略平行な方向（すなわち第２の壁部材２２の主面２２ｃと交差する方向）に延在するように、第２の壁部材２２の短手方向の他端部２２ｆから突設されている。したがって、第２の壁部材２２と第３の壁部材２３とは、例えば９０°程度の角度を成している。上述したように、第３の壁部材２３は、その短手方向の一端部２３ａにおいて第２の壁部材２２の短手方向の他端部２２ｆに接続されている。

第３の壁部材２３の短手方向の長さＷ２３は、第１の壁部材２１の短手方向の長さＷ２１及び電池モジュールＭの短手方向の長さＷＭよりも短い。したがって、第１の壁部材２１の裏面２１ｂから主面２１ａに向かう方向からみたとき、電池モジュールＭは、第３の壁部材２３から部分的に露出し得る。

回転機構３０は、回転軸Ａとしてのシャフト（不図示）と、一対の軸受け部３１とを有する。回転軸Ａは、上述したように、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃに設定される。より具体的には、回転軸Ａは、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃの貫通孔にシャフトが挿通されて構成される。

一対の軸受け部３１は、支持台１０に固定された状態において、シャフトの軸方向の両端をそれぞれ支持する。軸受け部３１は、例えばベアリング（不図示）等を介してシャフトを支持することができる。このように、回転機構３０は、シャフト（すなわち、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃ）を回転軸Ａとして第１の壁部材２１（保持具２０）を回転可能なように第１の壁部材２１（保持具２０）を支持台１０上に支持する。

なお、姿勢変更治具１は、ダンパー（衝撃吸収部材）４０をさらに備えている。ダンパー４０は、例えば、その一端が支持台１０に固定され、その他端が保持具２０の第２の壁部材２２に固定されている。ダンパー４０は、第１の壁部材２１（保持具２０）を回転させたときに電池モジュールＭに生じる衝撃を吸収する。

図３は、図１，２に示された姿勢変更治具を用いて電池モジュールの姿勢を変更する様子を示す図である。図３に示される電池モジュールＭの姿勢の変更作業は、例えば、電池モジュールＭのエンドプレートに対して、電池モジュールＭを電池パックの筐体に固定するためのブラケットＢ（図４参照）を取り付ける際に生じる作業である。

図３の（ａ）に示されるように、ここでは、まず、姿勢変更治具１を、保持具２０の第１の壁部材２１が支持台１０と略平行となる第１の状態とする。一方、電池モジュールＭは、電池モジュールＭの高さ方向が鉛直方向に一致する第１の姿勢とされている。その状態において、電池モジュールＭを、保持具２０のＵ字の開放部側から（すなわち第１の壁部材２１の短手方向の他端部２１ｄ側から）第１の壁部材２１と第３の壁部材２３との間の領域にスライド挿入する。このとき、電池モジュールＭをスペーサ２２ｂに当接させる。

これにより、第１の壁部材２１の主面２１ａ上に電池モジュールＭが載置される。その際、電池モジュールＭは、第１の姿勢を保ったまま第１の壁部材２１のガイド部（縁部２１ｆ）によりガイドされる。このため、第１の壁部材２１のガイド部によって電池モジュールＭの長手方向の位置が規制される。

続いて、図３の（ｂ）に示されるように、例えば把持部材２４を把持して第１の壁部材２１の短手方向の他端部２１ｄを持ち上げることにより、シャフトを回転軸として保持具２０（第１の壁部材２１）及び電池モジュールＭを回転させていく。そして、図３の（ｃ）に示されるように、第２の壁部材２２が支持台１０上に設けられたスペーサ１２に接触するまで保持具２０を回転させる。このように保持具２０が回転させられることにより、姿勢変更治具１は、第１の壁部材２１が支持台１０と略直交し、且つ、第２の壁部材２２が支持台１０に略平行な第２の状態とされる。

同時に、電池モジュールＭの姿勢が、電池モジュールＭの高さ方向が支持台１０と略平行となる第２の姿勢に変更される。このとき、電池モジュールＭは、スペーサ２２ｂによって、第２の壁部材２２の主面２２ｃから離間して支持される。また、このとき、電池モジュールＭは、第３の壁部材２３によって、その高さ方向の移動が規制され、所定の位置に保持される。これにより、変更後の電池モジュールＭの姿勢が維持される。

図４は、図３の（ｃ）のIV−IV線に沿っての模式的な断面図である。ブラケットＢを電池モジュールＭに取り付ける際には、例えば、ブラケットＢの底面Ｂｓを電池モジュールＭの側面（電池ユニットＵにおける筐体と対向配置される面）Ｍｓから突出させることにより、電池モジュールＭの側面Ｍｓと一対のブラケットＢによって規定されるスペースを形成することが望ましい。これは、例えば、当該スペースを、放熱シートを配置するためのスペースとして利用するためである。

ここでは、図４に示されるように、第２の姿勢とされた電池モジュールＭが、第２の壁部材２２上のスペーサ２２ｂによって、第２の壁部材２２の主面２２ｃから離間した状態で支持されている。このため、ブラケットＢの底面Ｂｓを第２の壁部材２２の主面２２ｃに接触させつつブラケットＢを電池モジュールＭに配置すれば、スペーサ２２ｂの厚さＴ２２の分だけ、ブラケットＢの底面Ｂｓが電池モジュールＭの側面Ｍｓから突出した状態となる。

よって、その状態においてブラケットＢを電池モジュールＭに取り付ければ、電池モジュールＭの側面Ｍｓ上に放熱シートを配置するための当該スペースを形成することができる。したがって、スペーサ２２ｂの厚さＴ２２は、電池モジュールＭの側面Ｍｓ上に配置される放熱シートの厚さ程度に設定されることが望ましい。

以上説明したように、本実施形態に係る姿勢変更治具１は、第１の壁部材２１と、第１の壁部材２１を回転可能に保持する回転機構３０と、を備えている。したがって、第１の壁部材２１に電池モジュールＭを載置した状態において、回転機構３０を用いて第１の壁部材２１を回転させれば、電池モジュールＭの姿勢を容易に変更することができる。

また、本実施形態に係る姿勢変更治具１においては、第１の壁部材２１には、電池モジュールＭの位置を規定するガイド部（縁部２１ｆ）が設けられている。このため、電池モジュールＭの位置が規制される。このため、第２の姿勢とされた電池モジュールＭに対してブラケットＢを取り付ける際に、電池モジュールＭとブラケットＢとの位置合わせが容易である。

また、本実施形態に係る姿勢変更治具１は、第１の壁部材２１に交差方向に延在するように一端部２１ｃから突設された第２の壁部材２２をさらに備えている。そして、第２の壁部材２２における第１の壁部材２１側の主面２２ｃには、スペーサ２２ｂが設けられている。このため、上述したように、第１の壁部材２１を回転させたときに、電池モジュールＭが変更後の姿勢において第２の壁部材２２上に支持される。

特に、電池モジュールＭは、スペーサ２２ｂによって第２の壁部材２２の主面２２ｃから離間した状態で第２の壁部材２２上に支持される。このため、上述したように、ブラケットＢを第２の壁部材２２の主面２２ｃに載置すれば、スペーサ２２ｂの寸法の分だけ電池モジュールＭから突出するようにブラケットＢを電池モジュールＭに取り付けることが可能となる。

また、本実施形態に係る姿勢変更治具１は、第１の壁部材２１を回転させたときに電池モジュールＭに生じる衝撃を吸収するためのダンパー４０さらに備えている。このため、第１の壁部材２１を回転させて電池モジュールＭの姿勢を変更する際に、電池モジュールＭに破損等の不具合が生じることが抑制される。

さらに、本実施形態に係る姿勢変更治具１においては、支持台１０に対して複数の円柱状のスペーサ１１，１２が設けられている。そして、保持具２０の第１の壁部材２１はスペーサ１１を介して支持台１０に支持され、第２の壁部材２２はスペーサ１２を介して板状の支持台１０に支持される。つまり、姿勢変更治具１においては、板状の部材同士が直接接触して支持されることがないので、当該作業中において部材間に指を挟む等の事故が生じることが抑制される。

以上の実施形態は、本発明に係る姿勢変更治具の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る姿勢変更治具は、上述した姿勢変更治具１に限定されない。本発明に係る姿勢変更治具は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した姿勢変更治具１を任意に変更したものとすることができる。

例えば、姿勢変更治具１においては、第１の壁部材２１上において電池モジュールＭの位置を規制するガイド部として、第１の壁部材２１の他端部２１ｄから一端部２１ｃにわたって延在するストライプ状の凸部（縁部２１ｆ）を用いた。しかしながら、電池モジュールＭの位置を規制するガイド部は、主面２１ａ上に複数の柱状の突起を形成して実現してもよいし、任意の態様とすることができる。

また、第２の壁部材２２上のスペーサ２２ｂは、矩形板状に限定されない。スペーサ２２ｂは、電池モジュールＭを第２の壁部材２２の主面２２ｃから離間した状態で第２の壁部材２２上に支持可能な任意の態様とすることができる。例えば、スペーサ２２ｂは、板状に限らず、第２の壁部材２２の主面２２ｃ上に複数の柱状の突起を形成して構成されてもよい。

また、上記実施形態においては、電池モジュールＭの姿勢を、電池モジュールＭの高さ方向が鉛直方向に一致する第１の姿勢から、電池モジュールＭの高さ方向が支持台１０と略平行となる（例えば水平方向に一致する）第２の姿勢となるように変更したが、要求に応じて、その逆の変更も容易に行うことが可能である。

したがって、姿勢変更治具１は、電池モジュールＭの姿勢を第２の姿勢から第１の姿勢に変更するように第１の壁部材２１（保持具２０）を回転させたときに電池モジュールＭに生じる衝撃を吸収するように、別のダンパーをさらに備えてもよい。

また、電池モジュールＭに生じる衝撃を吸収するための衝撃吸収部材としては、ダンパーに限定されず、例えば任意の弾性部材等を用いてもよい。

さらに、回転機構３０は、第１の壁部材２１の短手方向の一端部２１ｃに貫設されたシャフトと、シャフトを支持する軸受け部３１とを有する構成としたが、例えばシャフトを有していなくてもよい。その場合、例えば、第１の壁部材の短手方向の一端部２１ｃに対してその長手方向の両端に突起を設け、その一対の突起を軸受け部３１で支持するような構成であってもよい。

１…姿勢変更治具、２１…第１の壁部材、２１ａ…主面、２１ｂ…裏面、２１ｃ…一端部、２１ｆ…縁部（ガイド部）、２２…第２の壁部材、２２ｂ…スペーサ、２２ｃ…主面、３０…回転機構、４０…ダンパー（衝撃吸収部材）、Ａ…回転軸。

Claims (4)

1. 電池モジュールの姿勢を変更するための姿勢変更治具であって、
   前記電池モジュールが載置される第１の壁部材と、
   前記第１の壁部材の一端部を回転軸として前記第１の壁部材を回転可能なように前記第１の壁部材を支持する回転機構と、
   を備えることを特徴とする姿勢変更治具。
2. 前記第１の壁部材の前記一端部に設けられた第２の壁部材をさらに備え、
   前記第１の壁部材は、前記電池モジュールが載置される主面と、前記主面の反対側の裏面とを含み、
   前記第２の壁部材は、前記裏面から前記主面に向かう方向に沿って延在するように前記一端部から突設されており、
   前記第２の壁部材における前記第１の壁部材側の面には、スペーサが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢変更治具。
3. 前記第１の壁部材には、前記電池モジュールの位置を規制するガイド部が設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の姿勢変更治具。
4. 前記第１の壁部材を回転させたときに前記電池モジュールに生じる衝撃を吸収する衝撃吸収部材をさらに備える、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の姿勢変更治具。

Images