JP6888654B2 - 積層体保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、積層体保持装置に関する。

特許文献１には、従来の積層体保持装置として、積層体の側面をガイド部材によって支持するように構成されたものが開示されている。

特開２０１７−１８５６７５号公報

しかしながら、前述した特許文献１のように、積層体の側面をガイド部材によって支持すると、シート部材の積層時にシート部材がガイド部材に当たり、シート部材の周縁部が損傷するおそれがある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、シート部材の積層時にシート部材が損傷するのを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様による積層体保持装置は、シート部材が積層される積層台と、積層台を、積層台に積層されたシート部材の積層方向上側に向けて常時押圧する押圧機構と、積層台の左右両側に対向するように積層台の前後方向と平行に配置される一対のクランプロッドと、クランプロッドに固定され、積層台に積層されたシート部材を積層方向上側から押さえるためのクランプアームと、クランプロッドを、積層方向と平行に移動させるスライド機構と、クランプアームが積層方向上側に開きながら積層台から離れるように、またクランプアームが積層台に近づきながら積層方向下側に向かって閉じていくように、クランプロッドを揺動させるチルト機構と、を備える。

本発明のこの態様によれば、クランプアームを開いてクランプアームによるシート部材の押さえつけを解除するときは、チルト機構によって、クランプアームが積層方向上側に開きながら積層台から離れるため、シート部材の周縁部の表面がクランプアームによってこすられて、シート部材の周縁部が損傷してしまうのを抑制することができる。また、クランプアームを閉じてクランプアームによってシート部材を押さえつけるときは、スライド機構によって、一旦上昇させたクランプロッドを下降させることで、シート部材をクランプアームによって積層方向上側から押さえつけることができる。そのため、クランプアームによってシート部材を押さえつけるときも、シート部材の周縁部の表面がクランプアームによってこすられることがないので、シート部材の周縁部が損傷してしまうのを抑制することができる。

図１Ａは、本発明の一実施形態による単位電池の平面図である。 図１Ｂは、本発明の一実施形態による単位電池の断面図である。 図１Ｃは、本発明の一実施形態による正極付きシート状電極の断面図である。 図１Ｄは、本発明の一実施形態による正極なしシート状電極の断面図である。 図２は、シート状電極を含む積層体を製造するための本発明の一実施形態による積層体製造装置の斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態による電極搬送装置の一部の拡大側面図である。 図４は、図３のIV-IV線に沿って見た本発明の一実施形態による可動子の断面図である。 図５は、可動子に取り付けられた本発明の一実施形態による搬送プレートの斜視図である。 図６Ａは、搬送プレートのクランプの作動を説明するための図である。 図６Ｂは、搬送プレートのクランプの作動を説明するための図である。 図７は、シート状電極の積層工程を示す図である。 図８は、電極搬送装置及び冶具搬送装置を図解的に示す平面図である。 図９は、本発明の一実施形態による積層冶具の概略斜視図である。 図１０は、図９の矢印Ａ方向から見た本発明の一実施形態によるスライド機構及びチルト機構の概略図である。 図１１は、本発明の一実施形態によるスライド機構の概略部分斜視図である。 図１２は、本発明の一実施形態によるチルト機構の概略部分斜視図である。 図１３は、本発明の一実施形態によるチルト機構の動作の詳細について説明する図である。 図１４は、本発明の一実施形態によるスライド機構の動作の詳細について説明する図である。 図１５は、積層冶具による積層体保持方法について説明する図である。

本発明は、シート状電極の積層体製造装置に関し、このシート状電極の積層体から、例えば、車両に搭載される電池が形成される。そこで、まず初めに、この積層体を形成しているシート状電極について説明する。

図１Ａ及び図１Ｂは夫々、このシート状電極を用いて製造される電池の構成要素、即ち、単位電池の平面図と、図１ＡのIB−IB線に沿って見た単位電池の断面図とを図解的に示している。なお、単位電池の厚みは１ｍｍ以下であり、従って、図１Ｂでは、各層の厚みがかなり誇張して示されている。

図１Ｂを参照すると、２は正極集電体層、３は正極活物質層、４は固体電解質層、５は負極活物質層、６は負極集電体層を夫々示す。正極集電体層２は導電性材料から形成されており、本実施形態では、この正極集電体層２は集電用金属箔、例えば、アルミニウム箔から形成されている。また、正極活物質層３は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンを、放電の際に吸蔵させ、充電の際に放出させることのできる正極活物質から形成されている。また、固体電解質層４は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンに対して伝導性を有し、全固体電池の材料として利用可能な材料から形成されている。

一方、負極活物質層５は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンを、放電の際に放出させ、充電の際に吸蔵させることのできる負極活物質から形成されている。また、負極集電体層６は導電性材料から形成されており、本実施形態では、この負極集電体層６は集電用金属箔、例えば、銅箔から形成されている。また、上述の説明からわかるように、本実施形態において製造される電池は全固体電池であり、この場合、この電池は、全固体リチウムイオン二次電池であることが好ましい。

さて、本実施形態において用いられるシート状電極は、図１Ａと同様な矩形状の平面形状を有しており、図１Ｃ又は図１Ｄに示される断面構造を有している。これら図１Ｃ及び図１Ｄは、図１ＡのIB−IB線と同様な位置における断面図を示している。なお、これら図１Ｃおよび図１Ｄにおいても、図１Ｂと同様に、２は正極集電体層、３は正極活物質層、４は固体電解質層、５は負極活物質層、６は負極集電体層を示している。

図１Ｃに示されるシート状電極は、中心部に負極集電体層６が位置しており、この負極集電体層６から上方向に向けて、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３、正極集電体層２が順次形成されており、負極集電体層６から下方向に向けて、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３が順次形成されている。この場合、本実施形態では、負極集電体層６は銅箔から形成されており、正極集電体層２はアルミニウム箔から形成されている。

一方、図１Ｄに示されるシート状電極は、中心部に負極集電体層６が位置しており、この負極集電体層６から上下方向に向けて夫々、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３が順次形成されている。即ち、図１Ｄに示されるシート状電極は正極集電体層２を有していない。図１Ｄに示される場合でも、負極集電体層６は銅箔から形成されている。本実施形態では、図１Ｄに示される断面形状のシート状電極が予め形成されており、後述するように積層工程の途中で図１Ｄに示される断面形状のシート状電極上にアルミニウム箔（正極集電体）２が貼付され、その結果、図１Ｃに示される断面形状のシート状電極、即ち、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極が形成される。

本実施形態では、このアルミニウム箔２の貼付されたシート状電極を、シート状電極１と称している。なお、以下の説明において、特に混乱しないと考えられる場合には、アルミニウム箔２の貼付されていない図１Ｄに示される断面形状のシート状電極もシート状電極１と称する。これに対し、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極１とアルミニウム箔２の貼付されていないシート状電極１とを区別して表現したほうが好ましい場合には、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極を正極付きシート状電極１と称し、アルミニウム箔２の貼付されていないシート状電極を、正極なしシート状電極１と称する。

なお、図１Ｃ及び図１Ｄに示されるシート状電極１は一例を示すものであって、種々の構造のシート状電極１の使用が考えられる。例えば、銅箔６の一方の側面上に、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３および正極集電体層２を形成するか、又は負極活物質層５、固体電解質層４および正極活物質層３を形成するか、又は負極活物質層５および固体電解質層４を形成するか、又は負極活物質層５のみを形成し、銅箔６の他方の側面上に、負極活物質層５および固体電解質層４を形成するか、又は負極活物質層５のみを形成するか、又は何も形成しない構造とすることができる。また、銅箔６に代えて、正極集電体層２を形成するアルミニウム箔を用い、このアルミニウム箔２の一方の側面上に、正極活物質層３、固体電解質層４、負極活物質層５および負極集電体層６を形成するか、又は正極活物質層３、固体電解質層４および負極活物質層５を形成するか、又は正極活物質層３および固体電解質層４を形成するか、又は正極活物質層３のみを形成し、他方の側面上に、正極活物質層３、固体電解質層４および負極活物質層５を形成するか、又は正極活物質層３および固体電解質層４を形成するか、又は正極活物質層３のみを形成するか、又は何も形成しない構造とすることができる。

従って、包括的に表現すると、本発明において、シート状電極１は、集電用金属箔２又は６と、集電用金属箔２又は６上に形成された正極活物質層３および負極活物質層５の少なくとも一方とを含んでいることになる。なお、以下では、シート状電極１が、図１Ｃ及び図１Ｄのいずれかに示される構造を有する場合を例にとって、本実施形態による積層体製造装置について説明する。

図２は、シート状電極１を含む積層体を製造するための本実施形態による積層体製造装置Ａの斜視図である。

図２に示すように、積層体製造装置Ａは、電極搬送装置Ｂと、冶具搬送装置Ｃと、運転制御装置Ｄと、を備える。

電極搬送装置Ｂには、図２に矢印で示す移載位置において、一枚の正極なしシート状電極１が移載される。電極搬送装置Ｂに移載された正極なしシート状電極１は、この正極なしシート状電極１を含む積層体を形成するために、電極搬送装置Ｂによって図２に示す搬送方向に搬送される。

以下ではまず、図２に加えて図３から図６Ｂを参照して、この電極搬送装置Ｂの詳細について説明する。

図３は、電極搬送装置Ｂの一部の拡大側面図である。

図２及び図３に示すように、電極搬送装置Ｂは、垂直面内において上下方向に間隔を隔てた水平直線部分１０ａ及び一対の半円形部分１０ｂを備える長円形のレール１０と、このレール１０上を走行可能な複数個の可動子１２と、を備える。

図４は、図３のIV-IV線に沿って見た可動子１２の断面図である。

図４に示すように、可動子１２は、可動子１２に対して軸線１３ａ回りに回転可能に取り付けられてレール１０上を転動する一対のガイドローラ１３（進行方向に対し前と後ろに配置されている）と、可動子１２に対して軸線１４ａ回りに回転可能に取り付けられてレール１０上を転動する一対のガイドローラ１４（進行方向に対し前と後ろに配置されている）と、可動子１２に対して軸線１５ａ回りに回転可能に取り付けられてレール１０上を転動するガイドローラ１５と、可動子１２に軸線１６ａ回りで回転可能に取り付けられてレール１０上を転動するガイドローラ１６と、を備える。

また、可動子１２は、一対の永久磁石１７，１８を備えており、これら永久磁石１７，１８に挟まれた電極搬送装置Ｂ内には、コイルの巻設された固定子１１が配置されている。この固定子１１と永久磁石１７，１８によって、すなわち固定子１１と可動子１２とによってリニアモータが形成されている。従って電極搬送装置Ｂでは、リニアモータの可動子１２がレール１０上を走行することになる。電極搬送装置Ｂの各可動子１２には、例えば、番号が付されており、各可動子１２は、可動子１２毎に運転制御装置Ｄによってそれぞれ独立に走行速度や位置などが制御される。

また、可動子１２上には矩形状をなす搬送プレート２０が取り付けられており、この搬送プレート２０上にシート状電極１が載置される。

図５は、可動子１２に取り付けられた搬送プレート２０の斜視図である。

図５に示すように、搬送プレート２０には、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１を搬送プレート２０上に押え付けて、搬送中、シート状電極１を搬送プレート２０の載置位置に保持する複数のクランプ２１，２２，２３，２４が取り付けられている。本実施形態では、搬送方向に対し前方に位置する搬送プレート２０の前端部に間隔を隔てて一対のクランプ２１，２２が取り付けられており、進行方向に対し後方に位置する搬送プレート２０の後端部に間隔を隔てて一対のクランプ２３，２４が取り付けられている。

これらクランプ２１，２２，２３，２４は同じ構造を有しており、従って、クランプ２２を例にとってクランプの構造を説明する。

図６Ａは、クランプ２２によって、シート状電極１が搬送プレート２０上に押え付けられているときを示しており、図６Ｂは、クランプ２２がシート状電極１を解放したときを示している。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、クランプ２２は、概略的にいうとＬ字型をなすクランプアーム２５を備えており、このクランプアーム２５の中央部が、支持ピン２６によって、搬送プレート２０に固定された支持板２７に回動可能に取り付けられている。クランプアーム２５の一端には搬送プレート２０の表面上まで延びる押え付け部２５ａが形成されており、クランプアーム２５の他端にはローラ２８が取り付けられている。クランプアーム２５は、クランプアーム２５と支持板２７間に取り付けられた引張りばね２９によって常時時計回りに付勢されている。

可動子１２の走行経路には、クランプアーム２５のローラ２８と係合可能な固定カム（図示せず）が設けられている。クランプアーム２５のローラ２８は、通常、この固定カムと係合しておらず、このときには、図６Ａに示されるように、シート状電極１は、引張りばね２９のばね力により、クランプアーム２５の押え付け部２５ａによって搬送プレート２０上に押え付けられている。一方、クランプアーム２５のローラ２８が固定カムと係合すると、図６Ｂに示されるように、ローラ２８が上昇し、シート状電極１が、クランプアーム２５の押え付け部２５ａから解放される。なお、図６Ａからわかるように、クランプアーム２５とシート状電極１の外周縁との間には空隙が存在しており、従って、シート状電極１の外周縁はクランプアーム２５と接触していない。即ち、このとき、シート状電極１の外周縁は、その全外周縁が非接触状態にある。従って、シート状電極１が、クランプアーム２５の押え付け部２５ａによって搬送プレート２０上に押え付けられているときに、シート状電極１の外周縁が損傷することがない。

次に、図７を参照しつつ、シート状電極１の積層工程について説明する。

図７は、シート状電極１の積層工程を図解的に示しており、この図７には、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１と、搬送プレート２０に取り付けられたクランプ２１，２２，２３，２４が図解的に示されている。ただし、図７では、搬送プレート２０は省略されている。なお、この図７には、シート状電極１が電極搬送装置Ｂにより搬送されているときに行われる種々の処理が示されている。

本実施形態では、細長い銅箔の両側面上に、銅箔の長手方向に間隔をおいて、負極活物質層、固体電解質層および正極活物質層が順次、重なるように塗布され、次いで、この銅箔を、所定の長さ毎に切断することによって、図１Ｄに示される断面形状の正極なしシート状電極１が作成される。この正極なしシート状電極１はマガジンＺ内に積み重ねられて保管される。このマガジンＺ内に積み重ねられているシート状電極１は、電極移載装置Ｂによって、前述した移載位置（図２参照）において、一枚ずつ順次、電極搬送装置Ｂの上方の水平直線部分１０ａにおいて搬送プレート２０上に移載される。

上方の水平直線部分１０ａにおいて搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１は、電極搬送装置Ｂの水平直線部分１０ａに沿って移動する間、まず初めに、接続用電極タブを形成するための銅箔６の端部のタブ裁断処理が行われる。次いで、アルミニウム（正極）箔との短絡を阻止するために銅箔６の一部に絶縁材を塗布するための端部絶縁処理が行われる。次いで、正極なしシート状電極１の電極検査が行われ、接続用電極タブが正確に形成されているか否か、および絶縁材が正確に塗布されているか否かが検出される。

次いで、アルミニウム（正極）箔２をシート状電極１上に接着剤を用いて貼付する正極箔貼付処理が行われる。アルミニウム（正極）箔２が、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に貼付されると、シート状電極１は図１Ｃに示される断面形状の正極付きシート状電極となる。次いで、アルミニウム（正極）箔２がシート状電極１上に適切に貼付されているか否かを検査する箔貼付検査が行われる。次いで、正極付きシート状電極１を積層したときに、積層したシート状電極１間でズレを生じないようにアルミニウム（正極）箔２上に接着剤を塗布するズレ止め塗布処理が行われる。

次いで、搬送プレート２０が、電極搬送装置Ｂの半円形部分１０ｂに到達し、半円形部分１０ｂに沿って進行し始めると、図７に示される如く、搬送プレート２０の上下が反転し始め、搬送プレート２０が、電極搬送装置Ｂの半円形部分１０ｂの下端部に到達すると、搬送プレート２０の上下が完全に反転する。本実施形態では、このように搬送プレート２０の上下が反転した状態で、正極付きシート状電極１の積層作用が行われる。この積層作用については図８を参照して後述する。なお、積層作用が行われると、正極付きシート状電極１は搬送プレート２０上から取り除かれ、搬送プレート２０上は空の状態となる。この空の状態となった搬送プレート２０は、順次、図２に示される移載位置に移動させられる。

次に、図８を参照して、冶具搬送装置Ｃの詳細について説明しつつ、正極付きシート状電極１の積層作用について説明する。

図８は、冶具搬送装置Ｃを図解的に描いた平面図であり、この図８には電極搬送装置Ｂが鎖線で示されている。

図２及び図８を参照すると、冶具搬送装置Ｃは、電極搬送装置Ｂの小型版であって電極搬送装置Ｂと同様な機能を有している。即ち、冶具搬送装置Ｃは、並列配置された一対の直線部分と一対の半円形部分からなる長円形のレール３０と、このレール３０上を走行するリニアモータの可動子３１とを備えており、この可動子３１は、図４に示される可動子１２と同様な構造を有する。この可動子３１には長円形のレール３０から水平方向外方に向けて延びる搬送台３２の端部が固定されており、この搬送台３２上に積層冶具４０が搭載される。この積層冶具４０の詳細については、図９を参照して後述する。

図７を参照して前述したように、本実施形態では、搬送プレート２０の上下が反転した状態で、正極付シート状電極１の積層作用が行われる。このとき図７に示されるように、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面を対面させた状態で、搬送プレート２０のクランプ２１，２２，２３，２４によるシート状電極の保持を解除することで、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１が積層冶具４０内に落下させられ、シート状電極１が積層冶具４０に積層される。この場合、本実施形態では、搬送プレート２０を進行方向に移動させつつ積層作用を行うので、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けるように積層冶具４０が搬送される。

冶具搬送装置Ｃの可動子３１には、搬送台３２の端部が固定されており、この搬送台３２上に積層冶具４０が搭載されている。従って、本実施形態では、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けることができるように、即ち、積層作用が行われている間、搬送台３２に搭載された積層冶具４０が電極搬送装置Ｂの真下を移動し続けることができるように、冶具搬送装置Ｃが配置されている。更に、本実施形態では、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けるように、搬送プレート２０と搬送台３２とが同期して移動させられる。

図８に示される例では、冶具搬送装置Ｃは、可動子３１により支持された三つの搬送台３２を有しており、各搬送台３２上に積層冶具４０が搭載されている。これら搬送台３２は可動子３１によって矢印方向に移動させられる。図８において、例えば、或る搬送プレート２０に載置されているシート状電極１の積層冶具４０への積層作業が、ＡＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０に対して行われているときには、この搬送プレート２０に後続している搬送プレート２０からの積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業は、ＢＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０に対して行われる。一方、ＣＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０は、積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業が既に完了した積層冶具４０を示しており、搬送台３２は、積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業が完了すると、高速度でもって、先行する搬送台３２、図８においてはＢＸで示される搬送台３２の後ろまで移動させられる。

このようにして、搬送プレート２０によって次から次へと搬送されてくるシート状電極１は、順次搬送されてくる搬送台３２上の積層冶具４０内に次から次へと一枚ずつ積層される。このシート状電極１の積層冶具４０への積層作業は高速で行われ、従って、各積層冶具４０には短時間で、予め設定された枚数のシート状電極１の積層体が形成される。予め設定された枚数のシート状電極１の積層体が生成されると、積層冶具４０は、次の処理を行うために、シート状電極１の積層体を保持したまま冶具搬送装置Ｃの搬送台３２から取り除かれ、空の積層冶具４０が搬送台３２上に載置される。

冶具搬送装置Ｃの搬送台３２から取り除かれた積層冶具４０は、図示しないプレス装置に運ばれ、シート状電極１の積層体の圧縮作業が行われる。次いで、シート状電極１の積層体が圧縮された状態でシート状電極１の積層体の側面部に樹脂が塗布され、それによって、シート状電極１の側面部が互いに樹脂により固着される。次いで、アルミニウム（正極）箔２をシート状電極１上に接着剤を用いて貼付する正極箔貼付処理が行われる。次いで、シート状電極１の接続用電極タブに電力取り出し用端子を接合するための端子接合処理が行われる。それによって、シート状電極１の電極積層体が生成される。このようにして形成された電極積層体は、例えば、ラミネートフィルムにより袋状に覆われ、ラミネートフィルムにより袋状に覆われた複数の電極積層体を直列或いは並列に電気的に接続することによって、例えば、車両に搭載される電池が形成される。

このように、シート状電極１の積層冶具４０への積層作業が行われている間は、シート状電極１の積層体の側面部がまだ樹脂によって固定されていないため、積層作業中においては、積層されたシート状電極１がずれないように積層体を保持しつつ、搬送プレート２０によって搬送されてきたシート状電極１を損傷させずに受け取ることができるように、積層冶具４０を構成する必要がある。以下、この本実施形態による積層冶具４０の詳細について説明する。

図９は、可動子３１により支持された各搬送台３２上に搭載された積層冶具４０の概略斜視図である。

積層冶具４０は、基台４１と、基台４１上に取り付けられたパンダグラフ式昇降機構４２と、パンダグラフ式昇降機構４２によって支持された底板４３と、を備え、パンダグラフ式昇降機構４２によって、底板４３を、底板４３上に積層されるシート状電極１の積層方向と一致する鉛直方向上側に常時押圧することができるように構成される。

なお、以下の説明では、図９に矢印で示すように、底板４３の短手方向をＸ軸方向と定義すると共に、底板４３の短手方向の一端側及び他端側を、それぞれ右側及び左側と定義する。また、底板４３の長手方向をＹ軸方向と定義すると共に、底板４３の長手方向の一端側及び他端側を、それぞれ前側及び後ろ側と定義する。さらに、鉛直方向をＺ軸方向と定義し、鉛直方向の上側及び下側を、それぞれ上側及び下側と定義する。

積層冶具４０は、底板４３の右側と左側にそれぞれ配置された一対の積層体保持機構５０をさらに備え、積層体保持機構５０によって、電極搬送装置Ｂの搬送プレート２０から底板４３上に落下させられたシート状電極１の受け取りと、順次受け取ったシート状電極１によって底板４３上に形成されるシート状電極１の積層体の保持と、を実施することができるように構成される。なお、図９において、積層冶具４０は、この積層冶具４０が搭載された搬送台３２を支持する可動子３１によって、Ｘ軸方向と平行に右側に移動させられる。

以下、積層体保持機構５０の詳細について説明する。

図９に示すように、積層体保持機構５０は、底板４３に沿うようにＹ軸方向と平行に延びるクランプロッド５１と、クランプロッド５１に固定されて底板４３上に積層された最上層のシート状電極１をＺ軸方向上側から押さえつけるためのクランプアーム５２と、を備える。本実施形態では、クランプロッド５１に３つのクランプアーム５２が固定されているが、固定するクランプアーム５２の数は３つに限られるものではない。

また積層体保持機構５０は、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）及び他端側（Ｙ軸方向後ろ側）に、クランプロッド５１を上下に移動させるためのスライド機構６０と、クランプロッド５１を上下左右に揺動させるためのチルト機構７０と、スライド機構６０及びチルト機構７０をそれぞれ支持するＬ字形状の支持基台８０とを、それぞれ備える。

以下、図９に加えて図１０から図１２を参照して、底板４３の右側、かつクランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）に配置されたスライド機構６０及びチルト機構７０の構成を中心に説明する。

図１０は、図９の矢印Ａ方向から見た、底板４３の右側、かつクランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のスライド機構６０及びチルト機構７０の概略図である。なお、図１０においては、発明の理解を容易するため、支持基台８０については二点鎖線で示している。図１１は、底板４３の右側、かつクランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のスライド機構６０の概略部分斜視図である。図１２は、底板４３の右側、かつクランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のチルト機構７０の概略部分斜視図である。

図９に示すように、基台４１の４隅に固定された支持基台８０は、基台４１側からＺ軸方向と平行に上側に延びて、スライド機構６０及びチルト機構７０の各部品が固定される固定部８１を備える。

支持基台８０の固定部８１の上側には、Ｚ軸方向と平行に延びるリニアレール８２が固定されており、このリニアレール８２には、リニアレール８２に沿ってＺ軸方向に上下に移動することができるように、後述するチルト用駆動軸７１（図１２参照）を支持する可動支持部材８３が取り付けられる。また支持基台８０の固定部８１の下側には、後述するスライド用駆動軸６１（図１０及び図１１参照）を支持する一対の固定支持部材８４が固定されている。

図９から図１１に示すように、スライド機構６０は、スライド用駆動軸６１と、スライド用レバー６２と、スライド用カム６３と、スライド用アーム６４と、を備える。

図１０及び図１１に示すように、スライド用駆動軸６１は、Ｙ軸方向と平行に配置されるように、支持基台８０に固定された一対の固定支持部材８４の軸受孔（図示せず）に被軸支部６１ａ（図１１参照）が挿通されて、固定支持部材８４によって回転自在に支持されている。

図９から図１１に示すように、スライド用レバー６２は、スライド用駆動軸６１をその軸心Ｐ１周りに所定の回転角度範囲内で両方向に回転させるための棒状の部材であって、その基端側が、スライド用駆動軸６１のＹ軸方向前側の端部に固定されている。スライド用レバー６２の先端側には、ローラフォロア６２１が取り付けられており、このローラフォロア６２１を、積層冶具４０が搭載された搬送台３２をレール３０（図８参照）に沿って移動させる可動子３１の走行経路上に配置されたスライド用固定カム９１（図９参照）に係合させることで、スライド用レバー６２を、軸心Ｐ１を支点として押し下げることができるようになっている。スライド用レバー６２が、軸心Ｐ１を支点として押し下げられることで、スライド用駆動軸６１が、軸心Ｐ１周りに所定の回転角度範囲内で時計周りに回転する。

また、スライド用レバー６２の内部には、図示しないばねが内蔵されており、この内蔵ばねによって、スライド用レバー６２には、スライド用レバー６２を常時押し上げる力、すなわちスライド用駆動軸６１を反時計周りに回転させようとする力が作用している。そのため、スライド用レバー６２のローラフォロア６２１とスライド用固定カム９１とが係合していないときに、スライド用駆動軸６１の反時計周りの回転を途中で止めるためのスライド用ロック部材６８（図１１参照）が、スライド用駆動軸６１が回転してもスライド用ロック部材自体が回転しないように、スライド用駆動軸６１の外周面に取り付けられている。

なお、図９及び図１１に示すように、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のスライド機構６０が備えるスライド用駆動軸６１のＹ軸方向後ろ側の端部には、スライド用連結ロッド６５のＹ軸方向前側の端部が固定されており、このスライド用連結ロッド６５のＹ軸方向後ろ側の端部には、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のスライド機構６０が備えるスライド用駆動軸６１のＹ軸方向前側の端部に固定されている。

そのため、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のスライド用駆動軸６１のＹ軸方向前側の端部に固定されたスライド用レバー６２をスライド用固定カム９１と係合させて、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のスライド用駆動軸６１を軸心Ｐ１周りに回転させることで、スライド用連結ロッド６５を介して、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のスライド用駆動軸６１を併せて回転させることができるようになっている。

したがって、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のスライド機構６０が備えるスライド用駆動軸６１のＹ軸方向後ろ側の端部には、スライド用レバー６２が設けられていない。この点以外は、クランプロッド５１の一端側のスライド機構６０の構成と、クランプロッド５１の他端側のスライド機構６０の構成とは、基本的に同様である。以下の説明では、必要に応じて、スライド用レバー６２が設けられたスライド機構６０のことを「レバー付きスライド機構６０Ａ」といい、スライド用レバー６２が設けられていないスライド機構６０のことを「レバー無しスライド機構６０Ｂ」という。

図１０及び図１１に示すように、スライド用カム６３は、一対の固定支持部材８４の間に位置するように、圧入等によってスライド用駆動軸６１の外周面に固定される。

図９及び図１１に示すように、スライド用アーム６４は、Ｚ軸方向と平行に延びて可動支持部材８３の表面に固定されるアーム固定部６４１と、アーム固定部６４１の下端からＸ軸方向と平行にスライド用駆動軸６１側に向けて延びると共にスライド用カム６３の下方に配置されてスライド用カム６３と当接するスライド用ローラフォロア６６が取り付けられるローラフォロア取付部６４２と、を備える。このローラフォロア取付部６４２の下端面と、基台４１との間には、図１１に示すように、スライド用アーム６４をＺ軸方向上側に常時押圧するためのばね６７が取り付けられている。

これにより、スライド用駆動軸６１と共にスライド用カム６３を軸心Ｐ１周りに所定の回転角度範囲内で両方向に回転させることで、スライド用カム６３の動きを、スライド用ローラフォロア６６を介してスライド用アーム６４に伝達して、スライド用アーム６４、ひいてはそのスライド用アーム６４のアーム固定部６４１が固定されている可動支持部材８３をリニアレール８２に沿ってＺ軸方向に上下に移動させることができるようになっている。このスライド機構６０の詳細な動作については、図１４を参照して後述する。

図１２に示すように、チルト機構７０は、チルト用駆動軸７１と、チルト用レバー７２と、チルト用カム７３と、チルト用固定軸７４と、チルト用アーム７５と、を備える。

チルト用駆動軸７１は、Ｙ軸方向と平行に配置されるように、可動支持部材８３の軸受孔（図示せず）に被軸支部７１ａが挿通されて、可動支持部材８３によって回転自在に支持されている。

チルト用レバー７２は、チルト用駆動軸７１をその軸心Ｐ２周りに所定の回転角度範囲内で両方向に回転させるための棒状の部材であって、その基端側が、チルト用駆動軸７１のＹ軸方向前側の端部に固定されている。チルト用レバー７２の先端側には、ローラフォロア７２１が取り付けられており、このローラフォロア７２１を、積層冶具４０が搭載された搬送台３２をレール３０（図８参照）に沿って移動させる可動子３１の走行経路上に配置されたチルト用固定カム９２（図９参照）に係合させることで、チルト用レバー７２を、軸心Ｐ２を支点として押し上げることができるようになっている。チルト用レバー７２を、軸心Ｐ２を支点として押し上げることで、チルト用駆動軸７１がその軸心Ｐ２周りに所定の回転角度範囲内で時計周りに回転する。

また、チルト用レバー７２の内部には、図示しないばねが内蔵されており、この内蔵ばねによって、チルト用レバー７２は、チルト用レバー７２を常時押し下げる力、すなわちチルト用駆動軸７１を反時計周りに回転させようとする力が作用している。そのため、チルト用レバー７２のローラフォロア７２１とチルト用固定カム９２とが係合していないときに、チルト用駆動軸７１の反時計周りの回転を途中で止めるためのチルト用ロック部材７８（図１０参照）が、チルト用駆動軸７１が回転してもスライド用ロック部材自体が回転しないように、チルト用駆動軸７１の外周面に取り付けられている。

なお、図９及び図１２に示すように、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のチルト機構７０が備えるチルト用駆動軸７１のＹ軸方向後ろ側の端部には、チルト用連結ロッド７６のＹ軸方向前側の端部が固定されており、このチルト用連結ロッド７６のＹ軸方向後ろ側の端部には、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のチルト機構７０が備えるチルト用駆動軸７１のＹ軸方向前側の端部に固定されている。

そのため、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のチルト用駆動軸７１のＹ軸方向前側の端部に固定されたチルト用レバー７２をチルト用固定カム９２と係合させて、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）のチルト用駆動軸７１を軸心Ｐ２周りに回転させることで、チルト用連結ロッド７６を介して、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のチルト用駆動軸７１を併せて回転させることができるようになっている。

したがって、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のチルト機構７０が備えるチルト用駆動軸７１のＹ軸方向後ろ側の端部には、チルト用レバー７２が設けられていない。この点以外は、クランプロッド５１の一端側のチルト機構７０の構成と、クランプロッド５１の他端側のチルト機構７０の構成とは、基本的に同様である。以下の説明では、必要に応じて、チルト用レバー７２が設けられたチルト機構７０のことを「レバー付きチルト機構７０Ａ」といい、チルト用レバー７２が設けられていないチルト機構７０のことを「レバー無しチルト機構７０Ｂ」という。

チルト用カム７３は、圧入等によってチルト用駆動軸７１の外周面に固定される。

チルト用固定軸７４は、チルト用駆動軸７１の斜め上方にＹ軸方向と平行に配置されるように、そのＹ軸方向前側の端部が可動支持部材８３の側面に固定されている。したがって、スライド機構６０によって可動支持部材８３が上下に移動させられると、それと連動して、可動支持部材８３に支持されているチルト用駆動軸７１と、可動支持部材８３に固定されているチルト用固定軸７４とが、その位置関係を保ったまま上下に移動することになる。

チルト用アーム７５は、チルト用固定軸７４の外周面に回転自在に取り付けられており、このチルト用アーム７５の上端面に、クランプロッド５１の一端部（Ｙ軸方向前側の端部）が固定されている。またチルト用アーム７５には、チルト用カム７３の上方に配置されてスライド用カム６３と当接するチルト用ローラフォロア７７が取り付けられている。

これにより、チルト用駆動軸７１と共にチルト用カム７３を軸心Ｐ２周りに所定の回転角度範囲内で両方向に回転させることで、チルト用カム７３の動きを、チルト用ローラフォロア７７を介してチルト用アーム７５に伝達して、チルト用アーム７５をチルト用固定軸７４の軸心Ｐ３を支点としてＸ軸方向左右に揺動させることができるようになっている。このチルト機構７０の詳細な動作については、図１３を参照して後述する。

以上、図９から図１２を参照して底板４３の右側に配置された積層体保持機構５０の構成について説明してきたが、続いて、図９を参照して底板４３の左側に配置された積層体保持機構５０についても簡単に説明する。

底板４３の右側及び左側に配置された積層体保持機構５０はそれぞれ同一の構成であるが、前述した通り、底板４３の右側に配置した積層体保持機構５０については、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）にレバー付きスライド機構６０Ａ及びレバー付きチルト機構７０Ａを配置し、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）にレバー無しスライド機構６０Ｂ及びレバー無しチルト機構７０Ｂを配置していた。

これに対して、底板４３の左側に配置した積層体保持機構５０については、クランプロッド５１の一端側（Ｙ軸方向前側）にレバー無しスライド機構６０Ｂ及びレバー無しチルト機構７０Ｂを配置し、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）にレバー付きスライド機構６０Ａ及びレバー付きチルト機構７０Ａを配置するようにしている。

したがって、底板４３の左側に配置した積層体保持機構５０については、図９において、Ｙ軸方向後ろ側に図示されたスライド用固定カム９１が、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のレバー付きスライド機構６０Ａのスライド用レバー６２と係合したときに、スライド用駆動軸６１が回転させられることになる。また図９において、Ｙ軸方向後ろ側に図示されたチルト用固定カム９２が、クランプロッド５１の他端側（Ｙ軸方向後ろ側）のレバー付きチルト機構７０Ａのチルト用レバー７２と係合したときに、チルト用駆動軸７１が回転させられることになる。

このように本実施形態では、底板４３のＸ軸方向の右側及び左側に配置された一対の積層体保持機構５０において、一方（右側）の積層体保持機構５０に関しては、底板４３のＹ軸方向の前側に配置した各レバー６２、７２によってスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動し、他方（左側）の積層体保持機構５０に関しては、底板４３のＹ軸方向の後ろ側に配置した各レバー６２、７２によってスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動するようにしている。すなわち、一対の積層体保持機構５０をそれぞれ独立に駆動させることができるようになっている。

図１３は、底板４３の右側に配置された積層体保持機構５０が備えるチルト機構７０の動作の詳細について説明する図である。

図１３（Ａ）は、チルト用レバー７２のローラフォロアがチルト用固定カム９２と係合していない状態、すなわちチルト用レバー７２が押し上げられていない状態を示している。

この状態のときは、図１３（Ａ）に示すように、チルト用アーム７５の上端面に固定されたクランプロッド５１が水平に維持されるように、チルト用カム７３によってチルト用アーム７５が支持される。その結果、底板４３上に積層された最上層のシート状電極１を、クランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２によってＺ軸方向上側から押さつけた状態となる。以下では、この状態のときを、「クランプ状態」という。

図１３（Ｂ）から図１３（Ｄ）は、チルト用レバー７２のローラフォロアがチルト用固定カム９２の第１カム面９２ａ（図９参照）と係合して、チルト用レバー７２が押し上げられていく過程の状態を示している。

チルト用レバー７２が押し上げられると、図１３（Ｂ）から図１３（Ｄ）に示すように、チルト用駆動軸７１と共にチルト用カム７３が軸心Ｐ２周りに時計回りに徐々に回転する。その結果、チルト用アーム７５に取り付けられたチルト用ローラフォロア７７がチルト用カム７３のカム面に沿って転がり、これにより、チルト用アーム７５がチルト用固定軸７４の軸心Ｐ３を支点として図中時計回りに回転する。その結果、クランプアーム５２をＸ軸方向右側、すなわち底板４３から離れる方向に退避させながら、クランプアーム５２を上側に開くことができる。すなわち、クランプアーム５２による最上層のシート状電極１の押さえつけを解除して、図１３（Ｅ）に示す「アンクランプ状態」に移行させることができる。

図１３（Ｅ）は、チルト用カム７３のチルト用レバー７２のローラフォロアがチルト用固定カム９２の第２カム面と係合し、チルト用レバー７２が最大まで押し上げられた状態を示している。この状態になると、クランプアーム５２の先端が、底板４３のＺ軸方向上側から完全に退避した状態となる。以下では、この状態のときを、「アンクランプ状態」という。

図１４は、底板４３の右側に配置された積層体保持機構５０が備えるスライド機構６０の動作について説明する図である。

図１４（Ａ）は、チルト用レバー７２のローラフォロアがチルト用固定カム９２と係合しておらず、かつ、スライド用レバー６２のローラフォロアがスライド用固定カム９１と係合していない状態を示している。すなわち、チルト用レバー７２が押し上げられておらず、チルト機構７０によってクランプアーム５２がクランプ状態にされていて、かつ、スライド用レバー６２が押し下げられていない状態を示している。

この状態のときは、図１４（Ａ）に示すように、スライド用カム６３によって、クランプアーム５２をＺ軸方向上側に押し上げるばね６７の付勢力と、後述するクランプアーム５２をＺ軸方向上側に押し上げようとする反力と、に抗してスライド用アーム６４が最下方まで押し下げられた状態となる。換言すれば、チルト用レバー７２が押し上げられておらず、チルト機構７０によってクランプアーム５２がクランプ状態にされていて、かつ、スライド用レバー６２が押し下げられていない状態のときは、スライド用カム６３によってスライド用アーム６４を積層方向下側に向けて押圧してスライド用アーム６４を最下方まで押し下げることができるように、スライド用カム６３がスライド用駆動軸６１に固定されている。

以下、クランプアーム５２をＺ軸方向上側に押し上げようとする反力について簡単に説明する。前述したように、底板４３は、パンダグラフ式昇降機構４２によってＺ軸方向上側に常時押圧されている。そのため、チルト機構７０によってクランプアーム５２がクランプ状態にされているとき、すなわち、底板４３上に積層された最上層のシート状電極をクランプアーム５２によって押さえつけているときは、クランプアーム５２にはクランプアーム５２をＺ軸方向上側に押し上げようとする反力が作用する。その結果、チルト機構７０によってクランプアーム５２がクランプ状態にされているときは、この反力が、クランプアーム５２をＺ軸方向上側に押し上げようとする反力として、クランプロッド５１、チルト機構７０、及びチルト機構７０のチルト用駆動軸７１を支持する可動支持部材８３を介してクランプアーム５２に作用するのである。

図１４（Ｂ）から図１４（Ｄ）は、チルト機構７０によってクランプアーム５２がアンクランプ状態にされているときに、スライド用レバー６２のローラフォロアがスライド用固定カム９１の第１カム面９１ａと係合して、スライド用レバー６２が押し下げられていく過程の状態を示している。

スライド用レバー６２が押し下げられると、図１４（Ｂ）から図１４（Ｄ）に示すように、スライド用駆動軸６１と共にスライド用カム６３が軸心Ｐ１周りに時計回りに徐々に回転する。その結果、ばね６７によってスライド用アーム６４を介してスライド用カム６３のカム面に押し付けられているスライド用ローラフォロア６６が、スライド用カム６３のカム面に沿って転がり、スライド用カム６３のカム面とスライド用ローラフォロア６６との当接面の高さが徐々に上方に移動する。その結果、スライド用アーム６４をＺ軸方向上側に移動させ、ひいては、クランプアーム５２が固定された可動支持部材８３等を介してクランプロッド５１と共にクランプアーム５２をＺ軸方向上側に移動させることができる。

図１４（Ｅ）は、スライド用レバー６２のローラフォロアがスライド用固定カム９１の第２カム面９１ｂと係合していて、スライド用レバー６２が完全に押し下げられた状態を示している。この状態になると、スライド用アーム６４、ひいてはクランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２が、最も上側まで移動させられる。

続いて、図１５を参照して、積層冶具４０による積層体保持方法について説明する。なお、以下では、必要に応じて、搬送プレート２０上に保持されているシート状電極１を「新たなシート状電極１」といい、積層冶具４０の底板４３上に既に存在するシート状電極１を「積層済みシート状電極１」という。

図１５（Ａ）から図１５（Ｊ）は、搬送プレート２０上に保持されたシート状電極１と、積層冶具４０の底板４３の上面と、を対面させた状態で、搬送プレート２０と積層冶具４０が搭載された搬送台３２とが同期して図中右側に移動している状態を示している。

図１５（Ａ）に示すように、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１と、積層冶具４０の底板４３の上面と、が対面した状態になると、図中左側のクランプアーム５２によって積層済みシート状電極１の左側周辺部が押さえつけられた状態で、まず図中右側の一方の積層体保持機構５０のチルト用レバー７２のローラフォロア７２１が、（図９のＹ軸方向前側の）チルト用固定カム９２と係合する。これにより、チルト用レバー７２が押し上げられてチルト用駆動軸７１が回転し、図１５（Ｂ）に示すように、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が開く。

図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が開くと、次は、その一方の積層体保持機構５０のスライド用レバー６２のローラフォロア６２１が、（図９のＹ軸方向前側の）スライド用固定カム９１と係合する。これにより、スライド用レバー６２が押し下げられてスライド用駆動軸６１が回転し、図１５（Ｃ）に示すように、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が上方に移動する。また、これと併せて、搬送プレート２０のクランプ２１，２２による新たなシート状電極１の保持が解除され、これにより、搬送プレート２０のクランプ２１，２２によって保持されていた新たなシート状電極１の右側周辺部が、積層済みシート状電極１上に落下させられる。

そして、図１５（Ｄ）に示すように、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２の上方への移動が完了すると、チルト用レバー７２のローラフォロア７２１と（図９のＹ軸方向前側の）チルト用固定カム９２との係合が解除される。これにより、チルト用レバー７２が内蔵ばねによって係合前の位置に戻されて、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が閉じた状態に戻される。

そして、図１５（Ｅ）に示すように、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が閉じた状態に戻されると、スライド用レバー６２のローラフォロア６２１と（図９のＹ軸方向前側の）スライド用固定カム９１との係合が解除される。これにより、スライド用レバー６２が内蔵ばねによって係合前の位置に戻されて、図中右側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が下方に移動させられ、そのクランプアーム５２によって、積層済みシート状電極１上に落下した新たなシート状電極１の右側周辺部が押えつけられる。

そして、図１５（Ｆ）に示すように、図中右側のクランプアーム５２によって積層済みシート状電極１の右側周辺部が押さえつけられた状態になると、次は、図中左側の他方の積層体保持機構５０のチルト用レバー７２のローラフォロア７２１が、（図９のＹ軸方向後ろ側の）チルト用固定カム９２と係合する。これにより、チルト用レバー７２が押し上げられてチルト用駆動軸７１が回転し、図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が開く。

図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が開くと、次は、その他方の積層体保持機構５０のスライド用レバー６２のローラフォロア６２１が、（図９のＹ軸方向後ろ側の）スライド用固定カム９１と係合する。これにより、スライド用レバー６２が押し下げられてスライド用駆動軸６１が回転し、図１５（Ｇ）に示すように、図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が上方に移動する。また、これと併せて、搬送プレート２０のクランプ２３，２４による新たなシート状電極１の保持が解除され、これにより、搬送プレート２０のクランプ２３，２４によって保持されていた新たなシート状電極１の左側周辺部が、積層済みシート状電極１上に落下させられる。

そして、図１５（Ｈ）に示すように、図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２の上方への移動が完了すると、チルト用レバー７２のローラフォロア７２１と（図９のＹ軸方向後ろ側の）チルト用固定カム９２との係合が解除される。これにより、チルト用レバー７２が内蔵ばねによって係合前の位置に戻されて、図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が閉じた状態に戻される。

そして、図１５（Ｉ）に示すように、図中左側の他方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が閉じた状態に戻されると、スライド用レバー６２のローラフォロア６２１と（図９のＹ軸方向後ろ側の）スライド用固定カム９１との係合が解除される。これにより、スライド用レバー６２が内蔵ばねによって係合前の位置に戻されて、図中左側の一方の積層体保持機構５０のクランプアーム５２が下方に移動させられ、そのクランプアーム５２によって、積層済みシート状電極１上に落下した新たなシート状電極１の右側周辺部が押えつけられる。これにより、積層冶具４０への一枚のシート状電極１の積層作業が完了する。

以上説明した本実施形態による積層冶具４０（積層体保持装置）は、シート状電極１（シート部材）が積層される底板４３（積層台）と、底板４３を底板４３に積層されたシート状電極１の積層方向上側に向けて常時押圧するパンダグラフ式昇降機構４２（押圧機構）と、底板４３の左右両側に対向するように、底板４３の前後方向と平行に配置される一対のクランプロッド５１と、クランプロッド５１に固定され、底板４３に積層されたシート状電極１を積層方向上側から押さえるためのクランプアーム５２と、クランプロッド５１を積層方向と平行に移動させるスライド機構６０と、クランプアーム５２が積層方向上側に開きながら底板４３から離れるように、またクランプアーム５２が底板４３に近づきながら積層方向下側に向かって閉じていくように、クランプロッド５１を揺動させるチルト機構７０と、を備える。

これにより、クランプアーム５２によるシート状電極１の押さえつけを解除するときは、チルト機構７０によって、クランプアーム５２が積層方向上側に開きながら底板４３から離れるように、クランプロッド５１を揺動させてクランプアーム５２をアンクランプ状態にするができる。そのため、クランプアーム５２を開くときに、シート状電極１の周縁部の表面がクランプアーム５２によってこすられるのを抑制することができるので、シート状電極１の周縁部を損傷させてしまうのを抑制することができる。

そして、クランプアーム５２によってシート状電極１の押さえつけるときには、スライド機構６０によって一旦クランプロッド５１と共にクランプアーム５２を上昇させつつ、チルト機構７０によってクランプアーム５２をクランプ状態とした後、スライド機構６０によってクランプロッド５１と共にクランプアーム５２を下降させることができる。そのため、クランプアーム５２によってシート状電極１の押さえつけるときにも、シート状電極１の周縁部の表面をクランプアーム５２によってこすることなく、クランプアーム５２によってシート状電極１を上側から押さえつけることができる。

さらに、チルト機構７０は、クランプアーム５２が積層方向上側に開きながら底板４３から離れるようにクランプロッド５１を揺動させるため、クランプアーム５２とシート状電極１の外周縁（積層体の側面）とが接触することがない。そのため、クランプアーム５２を開閉するときに、クランプアーム５２によってシート状電極１の外周縁を損傷させてしまうのを抑制できる。

また本実施形態による積層冶具４０（積層体保持装置）は一対のクランプロッド５１のうちの一方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０と、他方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０とを、それぞれ独立して駆動させることができるように構成されている。

これにより、一対のクランプロッド５１のうちの一方のクランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２によって底板４３に積層された積層済みシート状電極１の一方側周辺部を押さえつつ、他方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動してクランプアーム５２を開くことができる。そして、積層済みシート状電極１上に新たなシート状電極１の他方側周辺部を落下させた後、他方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動することで、他方のクランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２によって、積層済みシート状電極１上に他方側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の、その他方側周辺部を押さえつけることができる。

そして続いて、他方のクランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２によって、
積層済みシート状電極１上に他方側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の他方側周辺部を押さえつつ、一方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動してクランプアーム５２を開くことができる。そして、積層済みシート状電極１上に新たなシート状電極１の一方側周辺部を落下させた後、一方のクランプロッド用のスライド機構６０及びチルト機構７０を駆動することで、一方のクランプロッド５１に固定されたクランプアーム５２によって、積層済みシート状電極１上に一方側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の、その一方側周辺部を押さえつけることができる。

すなわち、積層済みシート状電極１の一方側を押さえつつ、その積層済みシート状電極１上に新たなシート状電極１の他側周辺部を落下させて、積層済みシート状電極１上に他側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の、その他側周辺部を押さえつけることができる。

そして続いて、積層済みシート状電極１上に他側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の他側周辺部を押さえつつ、積層済みシート状電極１上に新たなシート状電極１の一側周辺部を落下させて、積層済みシート状電極１上に一側周辺部が落下させられた新たなシート状電極１の、その一側周辺部を押さえつけて、積層済みシート状電極１上への新たなシート状電極１の積層を完了させることができる。

このように本実施形態による積層冶具４０によれば、底板４３上の積層済みシート状電極１上に新たなシート状電極１を積層する際に、常に積層済みシート状電極１上の一端側又は他端側をクランプアーム５２で押さえておくことができるので、積層作業中に、積層済みシート状電極１がずれるのを抑制することができる。

また本実施形態による積層冶具４０（積層体保持装置）のスライド機構６０は、具体的には、底板４３（積層台）の前後方向と平行に回転可能に支持されたスライド用駆動軸６１と、スライド用駆動軸６１に固定されたスライド用カム６３と、スライド用カム６３と当接し、スライド用カム６３の回転運動を積層方向と平行な直線運動に変換するスライド用アーム６４と、スライド用アーム６４に固定されてスライド用アーム６４と共に積層方向と平行に移動する可動支持部材８３（可動部材）と、を備えるように構成される。またチルト機構７０は、底板４３の前後方向と平行に、可動支持部材８３に回転可能に支持されたチルト用駆動軸７１と、可動支持部材８３に固定されてチルト用駆動軸７１と平行に配置されたチルト用固定軸７４と、チルト用駆動軸７１に固定されたチルト用カム７３と、一端側がチルト用固定軸７４に回転可能に支持されると共に、他端側がチルト用カム７３と当接し、チルト用カム７３の回転運動を、チルト用固定軸７４を支点とする揺動運動に変換するチルト用アーム７５と、を備えるように構成される。そして、クランプロッド５１は、チルト用アーム７５に固定されている。

これにより、スライド用駆動軸６１を回転させることで、スライド用アーム６４及び可動支持部材８３を介して、可動支持部材８３に支持されているチルト用駆動軸７１と、可動支持部材８３に固定されているチルト用固定軸７４とを、その位置関係を保ったまま上下に移動させて、チルト用アーム７５に固定されたクランプロッド５１、ひいてはクランプアーム５２を上下に移動させることができる。そしてまた、チルト用駆動軸７１を回転させることで、チルト用固定軸７４を支点としてチルト用アーム７５を揺動させて、クランプアーム５２が積層方向上側に開きながら底板４３から離れるように、またクランプアーム５２が底板４３に近づきながら積層方向下側に向かって閉じていくように、クランプロッド５１を揺動させることができる。

また本実施形態では、スライド用カム６３は、スライド用アーム６４が積層方向下側に位置しているときに、スライド用アーム６４を積層方向下側に向けて押圧することができるように、スライド用駆動軸６１に固定されている。

これにより、クランプアーム５２にクランプアーム５２を積層方向上側に押し上げようとする反力が作用したとしても、スライド用カム６３によってスライド用アーム６４が積層方向上側に移動してしまうのを防ぐことができる。

また本実施形態による積層冶具４０（積層体保持装置）のスライド機構６０及びチルト機構７０は、底板４３（積層台）の前後方向と平行に延びるクランプロッド５１の一端側（底板４３の前側）及び他端側（底板４３の後ろ側）にそれぞれ配置されている。そして積層冶具４０は、クランプロッド５１の一端側及び他端側にそれぞれ配置されたスライド機構６０のうち、いずれか一方のスライド機構６０Ａのスライド用駆動軸６１に設けられて、そのスライド用駆動軸６１を回転させるためのスライド用レバー６２と、クランプロッド５１の一端側及び他端側にそれぞれ配置されたチルト機構７０のうち、いずれか一方のチルト機構７０Ａのチルト用駆動軸７１に設けられて、そのチルト用駆動軸７１を回転させるためのチルト用レバー７２と、クランプロッド５１の一端側及び他端側にそれぞれ配置されたスライド機構６０のスライド用駆動軸６１同士を連結してスライド用駆動軸６１と共に回転するスライド用連結ロッド６５と、クランプロッド５１の一端側及び他端側にそれぞれ配置されたチルト機構７０のチルト用駆動軸７１同士を連結してチルト用駆動軸７１と共に回転するチルト用連結ロッド７６と、をさらに備える。

そして、スライド用レバー６２及びチルト用レバー７２は、底板４３の左右両側に配置された一対のクランプロッド５１のうち、一方（底板４３の右側）のクランプロッド５１側では、そのクランプロッド５１の一端側（底板４３の前側）のスライド機構６０Ａ及びチルト機構７０Ａにそれぞれ設けられており、他方（底板４３の左側）のクランプロッド５１側では、そのクランプロッド５１の他端側（底板４３の後ろ側）のスライド機構６０Ａ及びチルト機構７０Ａにそれぞれ設けられている。

すなわち、底板４３の右側に配置されるスライド機構６０Ａ及びチルト機構７０Ａについては、底板４３の前側にスライド用レバー６２及びチルト用レバー７２が配置され、底板４３の右側に配置されるスライド機構６０Ａ及びチルト機構７０Ａについては、底板４３の後ろ側にスライド用レバー６２及びチルト用レバー７２が配置されている。

これにより、図９に示したように、底板４３の前側（Ｙ軸方向前側）のスライド用レバー６２及びチルト用レバー７２と係合するスライド用固定カム９１及びチルト用固定カム９２と、底板４３の後ろ側（Ｙ軸方向後ろ側）のスライド用レバー６２及びチルト用レバー７２と係合するスライド用固定カム９１及びチルト用固定カム９２と、をそれぞれ独立させることができる。

そのため、例えば、底板４３の前側と後ろ側のスライド用固定カム９１及びチルト用固定カム９２の各カム面９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂのＸ軸方向長さを個別に任意の長さに調整できる。

したがって例えば、チルト用固定カム９２の各カム面９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂのＸ軸方向長さを長くすることで、クランプアーム５２によるシート状電極１の押さえつけを解除してから、再度クランプアーム５２によってシート状電極１の押さえつけを行うまでの時間を長くすることができる。そのため、搬送プレート２０上に保持されたシート状電極１と、積層冶具４０の底板４３の上面と、を対面させた状態で積層作用を行うための時間を十分に確保することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１ シート状電極（シート部材）
４０ 積層冶具（積層体保持装置）
４２ パンダグラフ式昇降機構（押圧機構）
４３ 底板（積層台）
５１ クランプロッド
５２ クランプアーム
６０ スライド機構
６１ スライド用駆動軸
６２ スライド用レバー
６３ スライド用カム
６４ スライド用アーム
６５ スライド用連結ロッド
７０ チルト機構
７１ チルト用駆動軸
７３ チルト用カム
７４ チルト用固定軸
７５ チルト用アーム
７６ チルト用連結ロッド
８３ 可動支持部材（可動部材）

Claims (6)

1. シート部材が積層される積層台と、
   前記積層台を、前記積層台に積層されたシート部材の積層方向上側に向けて常時押圧する押圧機構と、
   前記積層台の左右両側に対向するように、前記積層台の前後方向と平行に配置される一対のクランプロッドと、
   前記クランプロッドに固定され、前記積層台に積層されたシート部材を前記積層方向上側から押さえるためのクランプアームと、
   前記クランプロッドを、前記積層方向と平行に移動させるスライド機構と、
   前記クランプアームが前記積層方向上側に開きながら前記積層台から離れるように、また前記クランプアームが前記積層台に近づきながら前記積層方向下側に向かって閉じていくように、前記クランプロッドを揺動させるチルト機構と、
   を備え、
   一対の前記クランプロッドのうちの一方の前記クランプロッドの前記クランプアームによるシート部材の押さえつけが解除されているときは、他方の前記クランプロッドの前記クランプアームによってシート部材が押さえつけられている、
   積層体保持装置。
2. 一対の前記クランプロッドのうちの一方の前記クランプロッド用の前記スライド機構及び前記チルト機構と、他方の前記クランプロッド用の前記スライド機構及び前記チルト機構とは、それぞれ独立して駆動させることができるように構成される、
   請求項１に記載の積層体保持装置。
3. 前記スライド機構は、
   前記積層台の前後方向と平行に回転可能に支持されたスライド用駆動軸と、
   前記スライド用駆動軸に固定されたスライド用カムと、
   前記スライド用カムと当接し、前記スライド用カムの回転運動を前記積層方向と平行な直線運動に変換するスライド用アームと、
   前記スライド用アームに固定されて前記スライド用アームと共に前記積層方向と平行に移動する可動部材と、
   を備え、
   前記チルト機構は、
   前記積層台の前後方向と平行に、前記可動部材に回転可能に支持されたチルト用駆動軸と、
   前記可動部材に固定されて前記チルト用駆動軸と平行に配置されたチルト用固定軸と、
   前記チルト用駆動軸に固定されたチルト用カムと、
   一端側が前記チルト用固定軸に回転可能に支持されると共に、他端側が前記チルト用カムと当接し、前記チルト用カムの回転運動を、前記チルト用固定軸を支点とする揺動運動に変換するチルト用アームと、
   を備え、
   前記クランプロッドは、前記チルト用アームに固定される、
   請求項１又は請求項２に記載の積層体保持装置。
4. 前記スライド用カムは、前記スライド用アームが前記積層方向下側に位置しているときに、前記スライド用アームを前記積層方向下側に向けて押圧することができるように、前記スライド用駆動軸に固定される、
   請求項３に記載の積層体保持装置。
5. 前記スライド機構及び前記チルト機構は、前記積層台の前後方向と平行に延びる前記クランプロッドの一端側及び他端側にそれぞれ配置されており、
   前記クランプロッドの一端側及び他端側にそれぞれ配置された前記スライド機構のうち、いずれか一方の前記スライド機構の前記スライド用駆動軸に設けられて、そのスライド用駆動軸を回転させるためのスライド用レバーと、
   前記クランプロッドの一端側及び他端側にそれぞれ配置された前記チルト機構のうち、いずれか一方の前記チルト機構の前記チルト用駆動軸に設けられて、そのチルト用駆動軸を回転させるためのチルト用レバーと、
   前記クランプロッドの一端側及び他端側にそれぞれ配置された前記スライド機構の前記スライド用駆動軸同士を連結して前記スライド用駆動軸と共に回転するスライド用連結ロッドと、
   前記クランプロッドの一端側及び他端側にそれぞれ配置された前記チルト機構の前記チルト用駆動軸同士を連結して前記チルト用駆動軸と共に回転するチルト用連結ロッドと、
   をさらに備える請求項３又は請求項４に記載の積層体保持装置。
6. 前記スライド用レバー及び前記チルト用レバーは、前記積層台の左右両側に配置された一対の前記クランプロッドのうち、一方の前記クランプロッド側では、それぞれ前記クランプロッドの一端側に設けられており、他方の前記クランプロッド側では、それぞれ前記クランプロッドの他端側に設けられている、
   請求項５に記載の積層体保持装置。

Images