WO2013128520A1

WO2013128520A1 - 二次電池の充放電装置

Info

Publication number: WO2013128520A1
Application number: PCT/JP2012/007440
Authority: WO
Inventors: 孝西原; 槙　裕司; 裕行片岡; 上田　雄一; 昌重岩田
Original assignee: 富士通テレコムネットワークス株式会社; 株式会社ダイフク
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-09-06
Also published as: CN104106176A; JP2013178898A; CN106953375B; CN106953375A; JP5804975B2; CN104106176B

Abstract

【課題】　本発明は二次電池の充放電装置に係り、筐体内に収容するコンタクトユニットとマガジンの搭載構造に改良を加え、コンタクトユニットの着脱時の安全性と作業性を改善した二次電池の充放電装置を提供することを目的とする。【解決手段】　ラックに搭載される筐体内の底部にスライド機構を装着し、二次電池のチャック機構を備えたコンタクトユニットが取り付くコンタクトステージを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能とすると共に、前記チャック機構に電極端子を対向させて多数の二次電池を並列収容したマガジンを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする。

Description

二次電池の充放電装置

　本発明は、二次電池の充放電装置に係り、詳しくは筐体内に収容する充放電用のコンタクトユニットとマガジンの搭載構造に改良を加えた二次電池の充放電装置に関する。

　周知のように、昨今、板状に形成された二次電池が電気自動車を始め多くの技術分野で利用されており、この二次電池は、扁平なケースから１組の薄片状の電極端子が一方向に突出した構造となっている。

　そして、特許文献１には、この種の二次電池に対する充放電装置のチャック機構が開示されており、今日では、二次電池の充放電装置にこのようなチャック機構を用いた充放電用のコンタクトユニットが装着されている。

　この充放電装置は、多数の二次電池が並列収容されたマガジンと前記コンタクトユニットが筐体内に収容され、更に、もう一つの筐体内に充放電装置の電源や制御装置等が収容された構造とされており、充放電装置毎にこれらの筐体を隣接させてラックに複数段搭載されている。

　また、マガジンに並列収容された多数の二次電池は、それぞれの電極端子がコンタクトユニットのチャック機構に対向して配置されており、コンタクトユニットはボルト等を用いて筐体内に固定され、マガジンはクレーンで搬送可能な構造となっている。

特開２０１２－３９５９号公報

　ところで、二次電池の量産に伴い多くの充放電装置が使用されており、機能を維持するため、定期的に充放電装置のメンテナンスを行う必要がある。

　この場合、既述したようにマガジンはクレーンで搬送されるが、コンタクトユニットは、作業者が充放電装置毎に筐体内からコンタクトユニットを取り出して適宜メンテナンスを行っている。

　しかし、コンタクトユニットは重量物であり、また、充放電装置はラックの高所にも配置されるため、高所の充放電装置からコンタクトユニットを取り出す際には、脚立等を利用して作業者が筐体にボルト締めされているコンタクトユニットを外し、これを下に下ろして部品交換を行った後、コンタクトユニットを元に戻して筐体内にボルト締めしているのが実情である。

　この結果、高所でコンタクトユニットの着脱作業を行う等の安全性に対する改善、また、その作業工数が多いが故の作業性の改善が望まれていた。

　本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、筐体内に収容するコンタクトユニットとマガジンの搭載構造に改良を加え、コンタクトユニットの着脱時の安全性と作業性を改善した二次電池の充放電装置を提供することを目的とする。

　斯かる目的を達成するため、請求項１に係る二次電池の充放電装置は、ラックに搭載される筐体内の底部にスライド機構を装着し、二次電池のチャック機構を備えたコンタクトユニットが取り付くコンタクトステージを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能とすると共に、前記チャック機構に電極端子を対向させて多数の二次電池を並列収容したマガジンを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする。

　そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内に、コンタクトステージをロックするロック機構を設けたことを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記コンタクトステージに、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部を設け、当該引掛け部を介してコンタクトユニットをクレーンで筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする。

　また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内に、マガジンをロックすると共に、前記ロック機構解除後のコンタクトステージのスライド機構に沿ったスライドを規制するストッパ機構を設け、当該ストッパ機構は、前記引掛け部方向へ移動するクレーンのアームでコンタクトステージに対するスライド規制が解除されることを特徴とし、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内へのコンタクトユニットの取付けを検出するインターロック機構を備えたことを特徴とする。

　更に、請求項６に係る発明は、請求項２に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内に、前記ロック機構の解除で、スライド機構を介してコンタクトステージをスライドさせる駆動手段を設けたことを特徴とし、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置において、前記コンタクトユニットの背面側に、当該コンタクトユニットの電源ライン、信号ライン、エアラインのコネクタ群を装着すると共に、当該各コネクタ群に対応して筐体の背面側にコネクタ群を装着したことを特徴とする。

　そして、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置において、前記コンタクトユニットのチャック機構のチャック部の曲がりと変色を画像捻出するカメラを備えたことを特徴とする。

　請求項１に係る発明によれば、コンタクトユニットをコンタクトステージに固着し、マガジンだけでなく、スライド機構を介してコンタクトユニットをコンタクトステージによって筐体へ収容し、また、筐体から搬出できるようにしたので、従来に比し作業性が向上することとなった。

そして、請求項２に係る発明によれば、筐体内にコンタクトステージをロックするロック機構を設けたため、筐体内でコンタクトステージが不用意にズレることがなく、請求項３に係る発明によれば、マガジンを搬送していたクレーンを用いて筐体へのコンタクトユニットの収容、筐体からのコンタクトユニットの搬出をコンタクトステージを介して可能としたので、作業者が高所のラック上の充放電装置からコンタクトユニットを取り出して下ろす作業が不要となり、従来に比しコンタクトユニットの着脱時の安全性と作業性が著しく向上することとなった。

　また、請求項４に係る発明によれば、コンタクトステージ（コンタクトユニット）の不用意な筐体外への脱落を防止でき、請求項５に係る発明によれば、インターロック機構を備えることで充放電装置の充放電の安全を確保できる利点を有する。

　更に、請求項６に係る発明によれば、ロック機構の解除後、駆動手段によって自動的にコンタクトステージが筐体の前方へと搬送されるため、作業性が更に向上する。

　また、請求項７に係る発明によれば、筐体内へのコンタクトユニットの挿入／取付け、筐体からのコンタクトユニットの取り出しによって、コンタクトユニット側のコネクタ群と筐体側のコネクタ群の着脱が瞬時にできるため、作業者がコンタクトユニットにコネクタを接続させる作業が不要となって、更に作業性が良好となる。

　そして、請求項８に係る発明によれば、コンタクトユニットのチャック部の曲がりと変色を画像捻出するカメラを備えることで、コンタクトユニットのメンテナンス時期を正確に把握できる利点を有する。

請求項１乃至請求項５の一実施形態に係る充放電装置が搭載されたラックの前側全体斜視図である。ラックの後側全体斜視図である。筐体内に配置されたマガジンとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。マガジン搬出後の筐体内のコンタクトユニットの前側全体斜視図である。コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。マガジンの前側全体斜視図である。マガジンの後側全体斜視図である。マガジンとコンタクトユニットが収容された筐体の前側全体斜視図である。筐体の後側全体斜視図である。コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。フレームとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。フレームとコンタクトユニットの後側全体斜視図である。コンタクトステージの前側全体斜視図である。マガジンとコンタクトユニットが収容された筐体の前側全体斜視図である。図１５のＡ部拡大図である。請求項６のスライド機構の一実施形態を装着したフレームとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。スライド機構の伸張状態を説明する説明図である。図１８の補強部材を外したＢ部拡大図である。請求項７のコネクタの一実施形態を装着したフレームの前側全体斜視図である。請求項７のコネクタの一実施形態を装着したコンタクトユニットの後側全体斜視図である。スタッカークレーンとラックの平面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は請求項１乃至請求項５の一実施形態に係る充放電装置が搭載されたラックの前側斜視図、図２はラックの後側斜視図を示し、ラック１は複数本のスチール製の支柱３によって複数段（本実施形態では上下３段）に組み立てられて、各段に本実施形態に係る充放電装置５が搭載されている。

　図１乃至図７に示すように充放電装置５は、多数の二次電池７を縦方向に並列収容したマガジン９と、二次電池７の電極端子１１、１３のチャック機構１５、１７を備えた充放電用のコンタクトユニット１９を収容する筐体２１と、充放電装置５の電源や制御装置等を収容するもう一つの筐体２３とで構成されており、図１及び図２では、ラック１の正面に向かって右側の各段の中央に筐体２１が上下２段宛搭載されている。そして、各筐体２１の一方と電気的に接続する２つの筐体２３が筐体２１の左右に配置されて電気的に接続されており、ラック１の各段には２つの充放電装置５が搭載されている。

尚、図１に示すようにラック１の正面に向かって左側の各段には、充電装置２５のコンタクトユニット等を収容する筐体２７が上下２段宛搭載され、その右側に電源等を収容するもう一つの筐体２９が配置されている。そして、前記筐体２１と同様、筐体２７内にもコンタクトユニットの他に多数の二次電池が並列収容されたマガジンが収容されており、充電装置２５の筐体２７は充放電装置５の筐体２１と同一構造である。従って、本発明の充放電装置には充電装置を含んでいる。また、下段の筐体２１、２７と筐体２３、２９はラック１にネジ止めされ、上段の筐体２１、２７は下段の筐体２１、２７にネジ止めされている。

　図３乃至図５において、３１はアルミ製の複数本の支柱３３と前後方向に配された左右一対の中空な断面正方形状の支柱３４とで形成された直方体形状のフレームで、図８及び図９に示すようにその上部と左右側部、底部に天井板３５、側板３７、底板３９がネジ止めされて筐体２１が形成されている。尚、図３乃至図５は支柱３３の一部を省略してある。

　図８に示すように筐体１５の正面側は、マガジン９やコンタクトユニット１９の搬送のために開口している。一方、図９乃至１１に示すように筐体２１の背面側は、上部に５個のファン４１が横方向に連設された背面板４３が複数個のヒンジ４５を介して矢印方向へ展開可能に取り付けられている。そして、背面板４３の下部中央には、コンタクトユニット１９の背面側に装着したコネクタ群４７を外部に露出させる切欠き４９が設けられている。尚、図９乃至図１１において、５１は背面板４３を矢印方向へ展開させる際に使用する取っ手で、取っ手５１は背面板４３の左右に装着されている。

　一方、図１２及び図１３に示すように筐体２１の底板３９には、左右一対の断面矩形状のステンレス製のレール部材５３からなるスライド機構が装着されており、両レール部材５３は所定の間隔を空けて筐体２１の前後方向へ配置されている。また、両レール部材５３間の略中央と後部側に、断面矩形状の補強部材５５と平板状の補強部材５７がそれぞれレール部材５３の上面と面一に架設されている。更に、両レール部材５３間の前部には、４連のファン５９が組み込まれた補強部材６１がレール部材５３の上面と面一に架設されている。そして、図３に示すように両レール部材５３上に、マガジン９とコンタクトユニット１９が筐体２１の内外へ搬送可能に配置されている。

　図６及び図７に示すように、マガジン９はボックス状に形成された樹脂のモールド品で、上部が開口し、図示しないが底部には前記ファン５９からの冷却風が流入する冷却風流入口が設けられている。そして、底部は、前記レール部材５３に沿ってマガジン９がスライド可能な平滑な構造となっている。

　図６に示すようにマガジン９の背面側の内周には、当該背面に沿って厚肉な支持部６３が設けられている。そして、支持部６３の中央域に、多数の二次電池７を一つ宛収容できる程の僅かな間隔からなる支持溝６５が並列して縦方向に多数設けられており、支持溝６５を区画形成する隔壁の頂部６７は、支持溝６５内へ二次電池７を収容し易くするため先細形状となっている。

一方、図７に示すようにマガジン９の正面側の内周にも、厚肉な支持部６９がマガジン９の正面に沿って設けられている。そして、支持部６９の中央域は底部に亘って側面略逆Ｌ字状に形成されて、当該部位に前記支持溝６５に対応して多数の支持溝７１が縦方向に設けられており、各支持溝７１を区画する隔壁の頂部７３も先細形状となっている。二次電池７は、これらの支持溝６３、７１によって前後が支持されており、前後を支持溝６３、７１で支持された二次電池７の間を、前記冷却風流入口から流入したファン５９の冷却風が下方から上方へ流下する。

　そして、マガジン９の正面側中央に開口部７５が形成されており、前記支持溝６５、７１に並列収容された二次電池７の電極端子１１、１３が、この開口部７５から外部に露出している。

　また、マガジン９の左右側面の下部には、縦横方向に突設されたリブ７７、７９によって３つの凹部８１、８３、８５が前後方向に並設されており、前後２箇所の凹部８１、８５に、後述するクレーンのプッシュプル式アーム（以下、「アーム」という）の先端の係止爪が係止して、マガジン９が前記レール部材５３を介して筐体２１の内外へ搬送されるようになっている。

　更に、前記開口部７５の左右に凹部８７が形成されて、当該凹部８７の底部に凸部８８がマガジン９の前後方向に亘って突設されている。そして、マガジン９の外周と面一に形成された当該凸部８８の正面に、後述するコンタクトユニット１９側に取り付く位置決めピン８９が挿入する位置決め孔９１が設けられている。

図１４はコンタクトユニット１９を装着するコンタクトステージを示し、コンタクトステージ９３は平面視矩形状をなし、軽量化を図るため、内部にアルミ板を配してその外周をステンレスで囲繞した構造となっている。またコンタクトステージ９３の底部には、前記レール部材５３上をコンタクトステージ９３が滑らかにスライドできるように樹脂部材が貼着されている。

　そして、図示するようにコンタクトステージ９３上の四隅に、クレーンのアームが係止可能な係止穴９５が側方に開口する背高なブラケット（引掛け部）９７、９９が取り付けられており、左右の係止穴９５にアーム先端の係止爪が係止して、コンタクトユニット１９が取り付くコンタクトステージ９３がレール部材５３を介して筐体２１の内外へ搬送されるようになっている。尚、係止穴９５は前記凹部８１、８５と同一形状、同一寸法である。また、コンタクトステージ９５の左右中央の上面には、コンタクトステージ９５をレール部材５３上にロックするロック機構１０１のレバー１０３が装着されている。

　図１１及び図１４に示すようにレバー１０３は、略９０°の角度を以って矢印方向へ回動自在にコンタクトステージ９５に軸着されている。そして、レバー１０３の下部に、レバー１０３と反対方向に突出するロック片１０５が設けられている。

　一方、図１２に示すようにフレーム３１の左右の支柱３４上には、マガジン９やコンタクトステージ９５のスライドをガイドするガイド片１０７が折曲されたガイド板１０９が取り付けられている。そして、ガイド板１０９上に、前記レバー１０３に対応して係止ブロック１１１が固着されており、図１１の如くレバー１０３を操作してロック片１０５を係止ブロック１１１に係止させると、コンタクトステージ９３がレール部材５３上にロックされるように構成されている。

　更に、図５及び図１１に示すように係止ブロック１１１の近傍には、筐体２１内へのコンタクトユニット１９の取付けを検出する安全計装としてのインターロック機構の位置センサ１１３がガイド板１０９に装着されており、上述したようにレバー１０３の操作でロック片１０５を係止ブロック１１１に係止させると、ロック片１０５が位置センサ１１３をオン操作して、その信号が筐体２３内の制御装置に送出されるようになっている。尚、図示しないが、コンタクトユニット１９の背面側のコネクタ群４７に筐体２３側からのコードに取り付くコネクタが接続されて、コンタクトユニット１９や前記位置センサ１１３等が筐体２３側と電気的に接続される。

　そして、図１４に示すようにコンタクトステージ９３の前側上面に断面略クランク形状の取付ブラケット１１５が取り付き、図３乃至図５、図１０乃至図１３、図１５に示すように当該取付ブラケット１１５を介して、コンタクトユニット１９がコンタクトステージ９３上にボルト締めされている。

　図４、図１２及び図１５に示すようにコンタクトユニット１９は、特許文献１に開示されたチャック機構と同様な構造のチャック機構１５、１７が上下に装着されている。チャック機構１５、１７のチャック部は、リン青銅等のバネ性を有する２枚１組の短冊状の金属板１１９、１２１で構成されており、各金属板１１９、１２１に筐体２３内の電源がコネクタ群４７とコード（図示せず）を介して接続されている。更に、各金属板１１９、１２１毎に一対のローラ１２３が配置されており、各対のローラ１２３間に各対の金属板１１９、１２１が挿通している。

　また、図１４に示すようにコンタクトステージ９３の前側上部には、前方へ突出する位置決めピン８９が固着されており、筐体２１内にマガジン９と、コンタクトステージ９３を介してコンタクトユニット１９が所定の位置に収容配置されると、位置決めピン８９がマガジン９側の位置決め孔９１に挿入してマガジン９が位置決めされ、これにより、各二次電池７の電極端子１１、１３がチャック機構１５、１７の各金属板１１９、１２１の間に対向配置されるようになっている。

　そして、コンタクトユニット１９内に装着されたエアシリンダ１１７が駆動してピストンロッドが前方へ伸長すると、各対のローラ１２３が前方へ移動して、平面視略Ｖ字状に拡開していた金属板１１９、１２１を閉じるように構成されており、斯様に金属板１１９、１２１が閉じられると、各金属板１１９、１２１が電極端子１１、１３をチャック（挟持）して、コンタクトユニット１９（チャック機構１５、１７）と二次電池７（電極端子１１、１３）が機械的に接続されることとなる。

　図１６は図１５のＡ部拡大図で、図１６は請求項４のストッパ機構の一実施形態を示している。図示するように左右のレール部材５３の外側には、レール部材５３に沿ってクレーンのアームが前後方向に挿抜可能な空間を空けてアーム通路１２５が設けられている。そして、レール部材５３の前側の外側面に取り付くブラケット１２７に、図中、矢印Ａ方向へスプリング（図示せず）で起立するようにバネ付勢された側面略Ｌ字状の回動片１２９の下端が軸着されており、回動片１２の上端には係合ピン１３１が取り付けられている。

　更に、前記ブラケット１２７には、前記係合ピン１３１がスライド可能に係合する長穴１３３が長手方向に形成されたストッパ１３５の後端側が軸着されており、ストッパ１３３の先端には上方へラチエット状のストッパ爪１３７が突設されている。そして、図示するように矢印Ａ方向へバネ付勢されて起立している回動片１２９の係合ピン１３１がストッパ爪１３７側の長穴１３３の一端側に係合しているとき、ストッパ１３５は回動片１２９により水平状態に回動して、先端のストッパ爪１３７がレール部材５３よりも上方に突出するようになっている。

　而して、図示しないがこの状態で、ストッパ爪１３７はレール部材５３上の正規の位置に配置されたマガジン９の左右の背面側下部の外周に係止して、マガジン９を左右でロックする。

　そして、マガジン９を筐体２１外へ搬出するため、クレーンのアームがアーム通路１２５に挿入されると、当該アームがスプリングのバネ力に抗して回動片１２９を矢印Ｂ方向へ回動させるようになっており、斯様に回動片１２９が矢印Ｂ方向へ回動すると、係合ピン１３１を介してストッパ１３５が下方へ回動してストッパ爪１３７が下方へ移動するため、ストッパ爪１３７によるマガジン９のロックが解除されて、マガジン９が搬出送可能となる。

　この後、マガジン９の凹部８１（または凹部８５）にアームの先端の係止爪が係止し、アームの収縮によりマガジン９がレール部材５３に沿って筐体２１の外方へ搬出されるが、回動片１２９を矢印Ｂ方向へ回動させているアームがアーム通路１２５から抜けると、回動片１２９はスプリングのバネ力で矢印Ａ方向へ自動的に回動して起立する。この結果、ストッパ爪１３７がレール部材５３上に突出するため、この後、例えばロック機構１０１が解除されてコンタクトステージ９３がレール部材５３に沿って移動したとしても、ストッパ爪１３７がコンタクトステージ９３の移動を規制して、筐体２１外へのコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）の脱落を防止するようになっている。

　図２２は本実施形態に使用可能なクレーンの一例としてのスタッカークレーンを示している。スタッカークレーン１６７は、ラック１の前方に形成された移動空間１６９を走行移動してマガジン９やコンタクトユニット１９を搬送可能で、スタッカークレーン１６７によって、出入庫コンベヤ１７１で出入庫箇所に搬送されたマガジン９等をラック１の各収納部の筐体２１に搬送し、また、各筐体２１からマガジン９等を出入庫コンベヤ１７１の出入庫箇所に搬送する。

　図示するようにスタッカークレーン１６７は、走行レール１７３に沿って走行可能な走行台車１７５と、走行台車１７５に立設された支柱１７７に沿って昇降自在な昇降台１７９と、昇降台１７９上に装備された移載装置１８１とを備えて構成されており、走行台車１７５の走行、昇降台１７９の昇降、移載装置１８１の移載作動によってマガジン９等を搬送する。

移載装置１８１は、ラック１に対してマガジン９等を出退方向に沿って載置搬送する一対の搬送コンベヤ１８３と、両搬送コンベヤ１８３の横幅方向の両側に振り分けて配設されて互いに近接離間移動自在な一対の可動部１８５と、当該可動部１８５の出退方向に沿って出退移動自在に支持された一対の物品保持体１８７とで構成されている。そして、一対の可動部１８５を遠近移動させることで、一対の物品保持体１８７が互いに遠近移動するように構成されており、物品保持体１８７の先端に係止爪が設けられている。

　スタッカークレーン１６７はこのように構成されており、本実施形態のクレーンとしてこのようなスタッカークレーン１６７を使用することができ、クレーンのアームは前記物品保持体１８７が該当し、アームの係止爪は物品保持体１８７の係止爪が該当する。

　筐体２１内に収容するコンタクトユニット１９とマガジン９の搭載構造に改良を加えた本実施形態の充放電装置２５はこのように構成されており、次に、ラック１に固定された筐体２１へのコンタクトユニット１９とマガジン９の収容方法を説明する。

　クレーンとクレーンに装着された搬送コンベヤによって、先ず、図１２に示すようにコンタクトユニット１９を筐体２１の正面に搬送する。コンタクトユニット１９は予めコンタクトステージ９３に固着されている。そして、クレーンのアームの係止爪をコンタクトステージ９３の左右のブラケット９７或いはブラケット９９の係止穴９５に係止した後、アームをアーム通路１２５内に挿入し、伸長させて図５の如く左右のレール部材５３上にコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）を搭載させる。

　この後、更にアームを伸長して、図３の如くコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）を押し込んでいく。このとき、左右のガイド片１０７がコンタクトステージ９３を後方へとガイドし、また、図１６に示すようにアームが回動片１２９を矢印Ｂ方向へ回動させるため、ストッパ１３５が下方へ回動してストッパ爪１３７が下方へ移動している。

　そして、コンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）が所定の位置に配置された処でアームを停止し、作業者がコンタクトユニット１９の背面側のコネクタ群４７に筐体２３側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット１９や位置センサ１１３等を筐体２３側と電気的に接続する。そして、図４、図１１の如くレバー１０３を操作してロック片１０５を係止ブロック１１１に係止させれば、コンタクトステージ９３がレール部材５３上にロックされる。また、このとき、ロック片１０５がインターロック機構の位置センサ１１３をオン操作して、その信号が筐体２３内の制御装置に送出されるため、コンタクトユニット１９が筐体２１内の所定位置に正確に収容されたことを制御装置が認識する。

この後、アームの係止爪を係止穴９５から外してアームを筐体２１内から引き抜けぱ、回動片１２９がスプリングのバネ力で自動的に回動して起立し、これに伴い、ストッパ爪１３７がレール部材５３上に突出して、コンタクトステージ９３の不用意な筐体２１外への脱落を防止する。

次いで、同様の操作でマガジン９を筐体２１の正面に搬送し、アームの係止爪をマガジン９の左右の凹部８１或いは凹部８５に係止した後、アームをアーム通路１２５内に挿入し、伸長させて左右のレール部材５３上にマガジン９を搭載させる。

　この後、更にアームを伸長させて、図４の如くマガジン９を所定の位置まで押し込んでいく。このとき、左右のガイド片１０７がマガジン９を後方へとガイドし、また、アームが回動片１２９を回動させるため、ストッパ１３５が下方へ回動してストッパ爪１３７が下方へ移動している。

　そして、コンタクトステージ９３側の位置決めピン８９がマガジン９の位置決め孔９１に挿入してマガジン９が位置決めされた処でアームを停止すれば、各二次電池７の電極端子１１、１３がチャック機構１５、１７の各金属板１１９、１２１の間に対向配置されることとなる。この後、アームを筐体２１内から引き抜けば、回動片１２９がスプリングのバネ力で自動的に回動して起立し、これによりストッパ爪１３７がレール部材５３上に突出してマガジン９をロックする。このようにして、筐体２１内へのコンタクトユニット１９とマガジン９の収容が完了する。

　以後、エアシリンダ１１７を駆動してピストンロッドを前方へ伸長させれば、各対のローラ１２３が前方へ移動して、平面視略Ｖ字状に拡開していた金属板１１９、１２１を閉じるため、各金属板１１９、１２１が電極端子１１、１３をチャックして、コンタクトユニット１９（チャック機構１５、１７）と二次電池７（電極端子１１、１３）が機械的に接続される。この後、制御装置によって二次電池７への充放電を行えばよい。

次に、コンタクトユニット１９のメンテナンスを行う際のマガジン９とコンタクトユニット１９の搬出方法を説明する。

　先ず、チャック機構１５、１７による二次電池７のチャックを解除し、コンタクトユニット１９の背面側のコネクタ群４７からコードを外し、クレーンのアームをアーム通路１２５に挿入してアームの係止爪を凹部８１または凹部８５に係止させる。

　このようにアームの係止爪を係止させる凹部８１と凹部８５をマガジン９の前後に設けた理由は、例えばアームを長く伸長して後部側の凹部８５に係止爪を係止すれば、マガジン９を一気に引き抜くことができ、また、アームを短く伸長して前部側の凹部８１に係止爪を係止してマガジン９を半分程引き抜いた後、更に、係止爪を凹部８５側に係止してマガジン９を引き抜くこともできるようにしたもので、収容の際にもこのような２通りの方法が選択可能である。同様に、筐体２１内へのコンタクトユニット１９の収容、或いは筐体２１からのコンタクトユニット１９の搬出の際にも、ブラケット９７、９９を用いてこのような２通りの収容、搬出方法が選択可能である。

　而して、上述の如くアームをアーム通路１２５に挿入することで、アームが回動片１２９を回動させてストッパ１３５が下方へ回動し、ストッパ爪１３７によるマガジン９のロックが解除される。この後、マガジン９を挟持し乍らアームをアーム通路１２５から引き出し、搬送コンベヤを介してマガジン９をクレーンで搬送する。

次に、ロック機構１０１のレバー１０３を操作してコンタクトステージ９３のロックを解除し、クレーンのアームをアーム通路１２５に挿入してアームの係止爪をブラケット９７またはブラケット９９の係止穴９５に係止させる。尚、既述したようにこのときも、アームが回動片１２９を回動させてストッパ１３５が下方へ回動している。また、コンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）をアームで搬出するに当たり、図１１の如く背面板４３を開いて、予めレール部材５３に沿ってコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）を手で前方にある程度押し出してもよい。

　このようにアームでコンタクトステージ９３を挟持し乍らアームを徐々に引き抜いて、レール部材５３に沿ってコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）を筐体２１から搬出し、搬送コンベヤを介してコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）をクレーンで所定の場所に搬送して、コンタクトユニット１９のメンテナンスが行われる。

このように本実施形態は、従来、マガジンのみを搬送していたクレーンを用いて、筐体２１へのコンタクトユニット１９の収容、筐体２１からのコンタクトユニット１９の搬出をコンタクトステージ９３を介して可能としたので、作業者が高所のラック上の充放電装置からコンタクトユニットを取り出して下ろす作業が不要となって、従来に比しコンタクトユニット１９の着脱時の安全性と作業性が著しく向上することとなった。

　また、筐体２１内にコンタクトステージ９３をロックするロック機構１０１を設けたため、筐体２１内でコンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）が不用意にズレることがなく、更に、コンタクトユニット１９の取付けを検出するインターロック機構の位置センサ１１３を装着したため、充放電装置の充放電の安全が確保されることとなった。

　そして、図１６に示すようにマガジン９をロックすると共に、コンタクトステージ９３のレール部材５３に沿ったスライドを規制するストッパ１３５を設けたため、コンタクトステージ９３（コンタクトユニット１９）の不用意な筐体２１外への脱落を防止できる利点を有する。

　図１７乃至図１９は請求項６の駆動手段の一実施形態を示し、図１８において、１３９は左右のレール部材５３に沿って補強部材５７に取り付けられたエアシリンダで、図１９に示すようにピストンロッド１４１の先端にブロック１４３が取り付き、ブロック１４３の上部に係合凸部１４５が横方向に突設されている。

　係合凸部１４５は、コンタクトユニット１９の前側底部に設けた係合凹部（図示せず）に係合して、ピストンロッド１４１の伸長／縮退に伴い、レール部材５３に沿ってコンタクトステージ９３を前後動させるものである。また、前記ロック機構１０１を解除した時の前記位置センサ１１３のオフ信号を基に、制御装置が若干のタイムラグをおいてピストンロッド１４３を伸長させるように構成されている。

　そして、図１７に示すようにピストンロッド１４３が縮退してコンタクトステージ９３が所定の位置にロック機構１０１でロックされているとき、前記ブロック１４３は、補強部材５５の中央に形成されたピストンロッド挿通路１４７を閉塞して、ファン５９からの冷却風の漏出を防止している。

　また、図示するように底板３９には、前記ピストンロッド挿通路１４７から前方の補強部材６１方向へ、左右一対のブロックガイド１４９がブロック１４３の移動方向に沿って取り付けられている。そして、ガイド部材１４９の先端側には斜め下方へと傾斜する傾斜部１５１が設けられており、コンタクトステージ９３を前方へ搬送し乍らブロック１４３が傾斜部１５１に到達すると、当該傾斜部１５１に沿ってブロック１４３が下方へ移動して係合凸部１４５が補強部材６１の上面と面一になり、ピストンロッド１４１が若干撓むようになっている。

　このようにブロック１４３が下方へ移動して係合凸部１４５が補強部材６１の上面と面一になることで、前記係合凸部１４５とコンタクトステージ９３側の係合凹部との係合状態が解除されて、コンタクトステージ９３がスムーズに筐体２１外へ搬出できるようになっている。そして、その他の構成は前記実施形態と同一であるため、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。

　本実施形態はこのように構成されているから、作業者がレバー１０３を操作してロック機構１０１のロックを解除すれば、エアシリンダ１３９によって自動的にコンタクトステージ９３が筐体２１の前方へと搬送されるため、作業性が更に向上することとなった。

　尚、前記実施形態では、ロック機構１０１を解除した時の位置センサ１１３のオフ信号を基に、制御装置が若干のタイムラグをおいてピストンロッド１４１を伸長させるように構成したが、作業者のスイッチ操作でエアシリンダ１３９を駆動させてもよい。

図２０及び図２１は請求項７の一実施形態を示し、図１３に示すように請求項１乃至請求項５の前記実施形態では、作業者がコンタクトユニット１９の背面側のコネクタ群４７に筐体２３側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット１９や位置センサ１１３等を筐体２３側と電気的に接続させていたが、本実施形態は、斯かる作業を不要としたものである。

　即ち、図２１に示すように本実施形態は、コンタクトユニット１９の背面側に、ファストン端子の如きコンタクトユニット１９の電源ラインのコネクタ群１５３、信号ラインのコネクタ群１５５、そして、シリンダ１１７、１４９のエアラインのコネクタ群１５７を装着すると共に、図２０に示すように筐体２１の背面側にバックワイヤボードの如きボード１５９を設けて、当該ボード１５９に、前記各コネクタ群１５３、１５５、１５７に対応してコネクタ群１６１、１６３、１６５を装着している。

　そして、筐体２１内へのコンタクトユニット１９の挿入／取付け、筐体２１からのコンタクトユニット１９の取り出しによって、コネクタ群１５３とコネクタ群１６１、コネクタ群１５５とコネクタ群１６３、コネクタ群１５７とコネクタ群１６５の着脱が同時にできるようにしたことを特徴とする。

　而して、本実施形態によれば、作業者がコンタクトユニット１９の背面側のコネクタ群４７に筐体２３側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット１９や位置センサ１１３等を筐体２３側と電気的に接続させる作業が不要となって、更に作業性が向上する利点を有する。

　また、図示しないが請求項８の一実施形態の如く、筐体内にコンタクトユニット１９のチャック機構１５、１７の金属板１１９、１２１（チャック部）の曲がりと変色を画像捻出するカメラを備えてこれを制御装置で管理することで、コンタクトユニット１９のメンテナンス時期を正確に把握できる利点を有する。

尚、前記実施形態では、図１４に示すようにコンタクトステージ９３上の四隅に係止穴９５が側方に開口するブラケット９７、９９を取り付けたが、仕様に応じブラケット９７、９９をコンタクトステージ９３の底面側の四隅に取り付けてもよい。また、ブラケット９７、９９の形状や取付位置は前記実施形態に限定されるものではない。

１・・ラック；５・・充放電装置；７・・二次電池；９・・マガジン；１１、１３・・電極端子；１５、１７・・チャック機構；１９・・コンタクトユニット；２１、２３、２７、２９・・筐体；２５・・充電装置；３１・・フレーム；３９・・底板；４１、５９・・ファン；４３・・背面板；４７・・コネクタ群；５３・・レール部材；６５、７１・・支持溝；７５・・開口部；８１、８５・・凹部；８９・・位置決めピン；９１・・位置決め孔；９３・・コンタクトステージ；９５・・係止穴；９７、９９・・ブラケット；１０１・・ロック機構；１０３・・レバー；１０５・・ロック片；１０７・・ガイド片；１０９・・ガイド板；１１１・・係止ブロック；１１３・・位置センサ；１１５・・取付ブラケット；１１７、１３９・・エアシリンダ；１１９、１２１・・金属板；１２３・・ローラ；１２３・・アーム通路；１２９・・回動片；１３１・・係合ピン；１３３・・長穴；１３５・・ストッパ；１４１・・ピストンロッド；１４３・・ブロック；１４５・・係合凸部；１４７・・ピストンロッド挿通路；１４９・・ブロックガイド；１５１・・傾斜部；１５３、１５５、１５７、１６１、１６３、１６５・・コネクタ群；１５９・・ボード

Claims

　ラックに搭載される筐体内の底部にスライド機構を装着し、
　二次電池のチャック機構を備えたコンタクトユニットが取り付くコンタクトステージを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能とすると共に、
　前記チャック機構に電極端子を対向させて多数の二次電池を並列収容したマガジンを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする二次電池の充放電装置。
　前記筐体内に、コンタクトステージをロックするロック機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の二次電池の充放電装置。
　前記コンタクトステージに、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部を設け、当該引掛け部を介してコンタクトユニットをクレーンで筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二次電池の充放電装置。
　前記筐体内に、マガジンをロックすると共に、前記ロック機構解除後のコンタクトステージのスライド機構に沿ったスライドを規制するストッパ機構を設け、当該ストッパ機構は、前記引掛け部方向へ移動するクレーンのアームでコンタクトステージに対するスライド規制が解除されることを特徴とする請求項３に記載の二次電池の充放電装置。
　前記筐体内へのコンタクトユニットの取付けを検出するインターロック機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置。
前記筐体内に、前記ロック機構の解除で、スライド機構を介してコンタクトステージをスライドさせる駆動手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の二次電池の充放電装置。
前記コンタクトユニットの背面側に、当該コンタクトユニットの電源ライン、信号ライン、エアラインのコネクタ群を装着すると共に、当該各コネクタ群に対応して筐体の背面側にコネクタ群を装着したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置。
前記コンタクトユニットのチャック機構のチャック部の曲がりと変色を画像捻出するカメラを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の二次電池の充放電装置。