JP5650094B2 - 電池パックの組立治具 - Google Patents
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Description
そして従来、特許文献1に開示されているような電池パックの組立作業においては、スタックアッシーやロアケースを位置決めした状態に保持するための位置決め装置や、スタックアッシーにバスバーを取り付けるための装置等、複数の装置を備えた大掛かりな自動組立装置が一般的に用いられている。
しかしながら、このような小規模の電池パックに対して、従来の自動組立装置をそのまま適用することは困難である場合が多く、また、小規模の電池パックに対応すべく、電池パックの仕様に対応させて、その都度従来の自動組立装置を改造するには多大な費用が発生するため、そのような改造を行うことも困難であった。
このため、小規模である電池パックの組立作業は、作業者にとって困難なものとなる場合があり、従来の自動組立装置では扱うことができないような小規模の電池パックを効率よく組み立てることができる簡易な治具に対するニーズが存在していた。
特に、把持部を、傾斜角度を変更可能に、かつ当該傾斜角度で傾斜された面上で回転可能に支持することにより、効率よく電池パックの組立作業を行うことができる。
まず始めに、本発明に係る組立治具を用いる対象物たる電池パックについて、図1および図2を用いて説明をする。
図1および図2に示す如く、組立治具を用いて組立作業が行われる対象物である電池パックは、スタックアッシー23、ロアケース24、バスバー25・25等によって構成されている。
また、ロアケース24は、アッパケース(図示せず)とともにスタックアッシー23を収容する電池ケースを構成し、スタックアッシー23を車両等に搭載するに際し、当該車両等に対するスタックアッシー23の締結を容易にする等のために介設される部材であり、スタックアッシー23の下面部に締結されるものである。
さらに、バスバー25・25は、各単位電池21・21・・・を電気的に接続するための導電部材であり、スタックアッシー23の対面する2方の側面に締結されるものである。
各部材23・24・25が、図1および図2に示すような配置状態(スタックアッシー23とロアケース24を締結するためのボルトを下方から上方へ向けて差し込むことになる状態)で固定されている場合には、このような作業は上向きで行うことが強いられるため、作業性が悪い。
図1〜図5に示す如く、本発明の一実施形態に係る組立治具1は、スタックアッシー23、ロアケース24、バスバー25・25等により構成される電池パックの組立作業において使用される治具であり、作業台2、支持アーム3、把持部4、回転機構7等を備えている。
尚、組立治具1を使用する作業者の作業方向は、図1、図2および図4に示す矢印αの方向として、その作業方向において、作業者と対面する側を組立治具1の前面と呼ぶものとする。
さらに、図1〜図5に示す如く、作業台2の上面部2aには、把持部4および回転機構7を支持するための部位である支持アーム3が立設されている。
軸部3cは、組立治具1を前面から見たときに左右の水平方向に向くように支持されている。
バランサー11から巻き出されたワイヤー11aには、バランサー11の図示しない内部機構によって、ワイヤー11aに作用する操作力に応じた、その操作力を相殺する方向への力が作用する構成としている。
このため、第二アーム3bを回動させると、ワイヤー11aの巻出し長さが変化して、第二アーム3bには、そのとき第二アーム3bに対して加えた操作力を相殺する力がバランサー11によって付与されるため、作業者は、第二アーム3bをほとんど負担を感じることなく回動させることができる。
また、把持部4と第二アーム3bの間には、回転機構7が介設されている。
そして、回転部7cは、軸部7bを軸心として、基部7aに対して相対回転可能に構成されている。
図6に示す如く、把持部4は、フレーム5、クランプ部材6・6、爪部8・8・・・、トグルクランプ9・9等を備えている。
このような構成により、把持部4は、軸部7bを軸心として、第二アーム3bに対して回転可能に支持される構成としている。
そして、各変位軸9a・9aの端部には、クランプ部材6・6を設けている。
そして、変位軸9a・9aが、フレーム5の内側方向に伸びるように変位すると、各クランプ部材6・6の離間距離が小さくなり、各クランプ部材6・6間にその離間距離より大きな幅を有する部材を配置したときには、各クランプ部材6・6の当接部6b・6bが前記部材に圧接して、各クランプ部材6・6によって当該部材を挟圧することができる構成としている。
尚、この変位軸9a・9aがフレーム5の内側方向に伸びるようなハンドル9b・9bの回転方向を拘束方向と呼び、その逆の回転方向を解除方向と呼ぶものとする。
また把持部4では、トグルクランプ9・9を所定の解除方向に回動させたときには、クランプ部材6・6の離間距離を、当該部材の幅以上の距離とすることができ、各クランプ部材6・6による部材の挟圧状態を解除することができる。
これにより、把持部4によって、スタックアッシー23を確実に把持することができる構成としている。
爪部8は、その一端部8aが、フレーム5からクランプ部材6の変位方向に対して直交する向き(前後の水平方向)に突設されたピン5cにより回転可能な状態で支持されており、また、爪部8の長さ方向における中途部に形成された長孔8bには、クランプ部材6からピン5cに対して平行に突設されたピン6cが挿通されている。
このとき、爪部8の他端部に形成された爪先部8cは、ロアケース24をスタックアッシー23側に押圧する方向に変位するように、長孔8bの形成位置や爪先部8cの形成角度等を調整している。
図7に示す如く、回転機構7は、基部7a、軸部7b、回転部7c等を備えている。
また、回転機構7には、該回転機構7の回転を規制するための部位であるトグルクランプ10が付設されている。
そして、トグルクランプ10の変位軸10aが切欠き部7dに挿入されている状態では、回転部7cが軸部7b回りの回転することが規制される構成としている。
図8に示す如く、まず始めに、第二アーム3bを矢印Bの方向(上方)に向けて回動させておき、作業台2上の配置部2b・2bにロアケース24およびスタックアッシー23を配置することができる状態とする。
このとき、ロアケース24に形成されているボルト孔24a・24aに、各配置部2b・2bに形成されている凸状の位置決め部2c・2cを挿通させることによって、上面部2a上(各配置部2b・2b)の所定位置にロアケース24を位置決めする。
このようにして、組立治具1における所定位置にロアケース24およびスタックアッシー23を配置する構成としている。
またこのとき同時に、トグルクランプ9・9の各ハンドル9b・9bを拘束方向に回動させることによって、各爪部8・8・・・の爪先部8c・8c・・・により、ロアケース24を下方から支持して、該ロアケース24がスタックアッシー23に対して位置決めされた状態を保持する。
このような構成により、電池パックの組立作業をより効率よく行うことができる。
角度θ1としては、約75度程度とするのが好適であるが、作業者の体格等に応じて、作業者が作業しやすい角度を自由に選択することができる。また、ロアケース24をスタックアッシー23に対して締結する作業を行うときに、第二アーム3bの角度θ1を所定の角度で固定しておくためのストッパー等(図示せず)を別途備える構成としても良い。
角度θ2としては、約15度程度とするのが好適であるが、ここでも作業者の体格等に応じて、作業者が作業しやすい角度を自由に選択することができる。また、バスバー25をスタックアッシー23に対して締結する作業を行うときに、第二アーム3bの角度θ2を所定の角度で固定しておくためのストッパー等(図示せず)を別途備える構成としても良い。
そして、作業者は、目前にバスバー25を締結すべき第二の部位(矢印Yで指し示す側の部位)が配置された状態で、無理の無い姿勢で作業性よく第二の部位に対してバスバー25を締結する作業を行うことができる。
このような構成により、電池パックの組立作業における作業者の負担を軽減し、作業性を改善することができる。
このように、組立治具1を用いて組立作業を行う場合、作業者の作業方向は、常に図1、図2および図4に示す矢印αの方向となっており、組立治具1の回りを動き回らなくても、スタックアッシー23における2方向の各側面にバスバー25・25を締結することができるため、効率よく電池パックの組立作業を行うことができる。
このような構成により、電池パックの組立作業を、簡易な治具によって、効率よく行うことができる。
3 支持アーム
3a 第一アーム
3b 第二アーム
3c 軸部
4 把持部
5 フレーム
6 クランプ部材
7 回転機構
11 バランサー
23 スタックアッシー
24 ロアケース
Claims (3)
- 1又は複数の単電池からなる単位電池を複数積層し、その積層方向の両端部に一対のエンドプレートを配置し、各エンドプレートによって各単位電池を挟圧して積層状態を保持した部材であるスタックアッシーに電池ケースが組み付けられることにより構成される電池パックの組立治具であって、
前記スタックアッシーを挟圧して保持するクランプ機構と、前記スタックアッシーに対して位置決めした前記電池ケースを係止する係止部と、を備える把持部と、
前記把持部を、該把持部の所定の基準面に対する傾斜角度を変更可能に支持する支持アームと、
前記把持部を前記傾斜角度で傾斜された面上で回転可能に支持する回転機構と、
を備える、
ことを特徴とする電池パックの組立治具。 - 前記把持部は、
前記クランプ機構による前記スタックアッシーを保持するための操作に従って、
前記係止部が、前記電池ケースを係止する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パックの組立治具。 - さらにバランサーを備え、
前記バランサーによって、
前記支持アームに対して、該支持アームの傾斜角度を変更するために付与した操作力に対応する、該操作力とは逆向きの応力を付与する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電池パックの組立治具。
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