(57)【要約】【課題】プローブのメンテナンスが容易化された検査装置を提供する。【解決手段】プローブ３０は、蓄電デバイスの電極と接触する先端部３２と、先端部３２が取り付けられる基部３４と、を備える。先端部３２と基部３４は、相対的に回転させることにより、着脱可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置であって、
複数の蓄電デバイスを収容、搬送するためのトレーが挿入されるスロットと、
それぞれが前記複数の蓄電デバイスの対応するひとつの電極と接触する複数のプローブと、
を備え、
前記プローブは、前記電極と接触する先端部と、前記先端部が取り付けられる基部と、を備え、前記先端部と前記基部は、相対的に回転させることにより、着脱可能であることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記基部はスプリングダンパー構造を有し、前記基部の一部が前記先端部と供回りしないように回転防止機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置であって、
複数の蓄電デバイスを収容、搬送するためのトレーが挿入されるスロットと、
それぞれが前記複数の蓄電デバイスの対応するひとつの電極と接触する複数のプローブと、
を備え、
前記プローブは、前記電極と接触する先端部と、前記先端部が取り付けられる基部と、を備え、前記先端部は前記基部に対してねじ止めされることを特徴とする検査装置。
【請求項４】
前記先端部と前記基部は、前記電極の表面と平行な部分を主たる接触面とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
前記プローブの前記先端部は、前記スロットの入り口からメンテナンスの作業者がアクセス可能な場所において取り外し可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の検査装置。
【請求項６】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置であって、
複数の蓄電デバイスを収容、搬送するためのトレーが挿入されるスロットと、
それぞれが前記複数の蓄電デバイスの対応するひとつの電極と接触する、複数のプローブと、
を備え、
前記プローブは、前記電極と接触する先端部と、前記先端部が取り付けられる基部と、を備え、前記先端部と前記基部は、前記電極の表面と平行な部分を主たる接触面とすることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置に使用されるプローブであって、
前記蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、
前記先端部が取り付けられる基部と、
を備え、
前記先端部と前記基部は、相対的に回転させることにより、着脱可能であることを特徴とするプローブ。
【請求項８】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置に使用されるプローブであって、
前記蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、
前記先端部が取り付けられる基部と、
を備え、
前記プローブは、前記電極と接触する先端部と、前記先端部が取り付けられる基部と、を備え、前記先端部は前記基部に対してねじ止めされることを特徴とするプローブ。
【請求項９】
前記先端部と前記基部は、前記電極の表面と平行な部分を主たる接触面とすることを特徴とする請求項７または８に記載のプローブ。
【請求項１０】
複数の蓄電デバイスを検査する検査装置に使用されるプローブであって、
前記蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、
前記先端部が取り付けられる基部と、
を備え、
前記プローブは、前記電極と接触する先端部と、前記先端部が取り付けられる基部と、を備え、前記先端部と前記基部は、前記電極の表面と平行な部分を主たる接触面とすることを特徴とするプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスを検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、ニッケル水素電池をはじめとする繰り返し充電可能な二次電池、あるいは電気二重層コンデンサ（以下、蓄電デバイスと総称する）がモバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、家庭用蓄電システム、などの幅広い分野で利用されており、その重要性は近年ますます高まっている。
【０００３】
蓄電デバイスはその出荷前に、検査装置を用いて正常に機能するかが検査される。図１は、本発明者が検討した検査装置を示す図である。検査装置１００ｒは、電源ユニット１０２および検査ラック２００を備える。
【０００４】
蓄電デバイス１０は、トレー２に収容された状態で、搬送され、検査される。ひとつのトレー２には、複数の蓄電デバイス１０が収容可能となっている。
【０００５】
検査ラック２００には、複数のスロット２０２が設けられる。蓄電デバイス１０を載せたトレー２は、スロット２０２に挿入される。検査ラック２００のスロット２０２の内部にはプローブが設けられ、このプローブが蓄電デバイス１０の電極と電気的に接触する。
【０００６】
電源ユニット１０２は、検査ラック２００に収容される蓄電デバイス１０それぞれを個別に充放電可能であり、したがって、複数の蓄電デバイス１０を並列に検査可能となっている。たとえば電源ユニット１０２は、スロット２０２ごとに設けられたコンバータ１０４を備える。コンバータ１０４は、対応するスロット２０２に収容される複数の蓄電デバイス１０に対応する複数チャンネルの出力を有する。
【０００７】
スタッカクレーン４は、トレー２を搬入し、それを検査ラック２００の空きスロットにトレー２を挿入する。また検査が終了したトレー２を、スロット２０４から引き抜き、搬出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１４９４４０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２は、蓄電デバイス１０およびプローブ２０を示す図である。プローブ２０は、蓄電デバイス１０の電極１２と対向する位置に配置される。プローブ２０を支持する支持フレーム２２は、昇降可能となっている。蓄電デバイス１０を測定する際には、支持フレーム２２を降下させて、プローブ２０と電極１２を接触させる。
【００１０】
酸化や摩耗などの経年劣化によって、プローブ２０と蓄電デバイス１０との接触抵抗が増大するという問題がある。したがって定期的なメンテナンスによって、プローブの酸化を除去する必要がある。メンテナンスの期間中は、スロット２０４が使用不可となるため、生産効率が低下する。
【００１１】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、プローブのメンテナンスが容易化された検査装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様は、複数の蓄電デバイスを検査する検査装置に関するであって、複数の蓄電デバイスを収容、搬送するためのトレーが挿入されるスロットと、それぞれが、複数の蓄電デバイスの対応するひとつの電極と接触する、複数のプローブと、を備える。プローブは、電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備え、先端部と基部は、相対的に回転させることにより、着脱可能である。
【００１３】
この態様によると劣化しやすい先端部のみを、基部から取り外し可能とすることで、先端部のみを交換することができる。プローブは、上下方向に可動するため差し込み式やクランプ式を採用すると、先端部が外れやすいが、先端部と基部とが相対的に回転させることにより着脱可能としたことで、不用意に外れたり緩んだりするのを防止できる。
【００１４】
基部はスプリングダンパー構造を有し、ロッドとシリンダが相対的に回動自在の状態と、ロッドとシリンダが回転方向にロックされた状態を切り替えるためのラッチ構造を備えてもよい。
これにより、先端部を着脱するために先端部を回転させたときに、先端部と基部の一部が供回りするのを防止できる。
【００１５】
本発明の別の態様もまた、検査装置である。この検査装置は、複数の蓄電デバイスを収容、搬送するためのトレーが挿入されるスロットと、それぞれが、複数の蓄電デバイスの対応するひとつの電極と接触する、複数のプローブと、を備える。プローブは、電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備え、先端部は基部に対してねじ止めされる。
【００１６】
この態様によると、プローブを、劣化しやすい先端部のみを、基部から取り外し可能とすることで、先端部のみを交換することができる。プローブは、上下方向に可動することろ、差し込み式やクランプ式とすると外れるおそれがあるところ、先端部を基部にねじ止めすることにより、不用意に外れたり緩んだりするのを防止できる。
【００１７】
先端部と基部は、電極の表面と平行な部分を主たる接触面としてもよい。検査時には、プローブが蓄電デバイスの電極に押し当てられるように力が発生し、その反力によって、プローブの先端部と基部の接触面同士の密着度を高めることができる。なお、「接触面」とは、ある面の一部分であってもよい。
【００１８】
プローブの先端部は、スロットの入り口からメンテナンスの作業者がアクセス可能な場所において取り外し可能であってもよい。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、複数の蓄電デバイスを検査する検査装置に使用されるプローブに関する。このプローブは、蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備える。先端部と基部は、相対的に回転させることにより、着脱可能である。
【００２０】
本発明のさらに別の態様もまた、プローブである。このプローブは、蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備える。プローブは、電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備え、先端部は基部に対してねじ止めされる。
【００２１】
本発明のさらに別の態様もまた、プローブである。このプローブは、蓄電デバイスの電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備える。プローブは、電極と接触する先端部と、先端部が取り付けられる基部と、を備え、先端部と基部は、電極の表面と平行な部分において接触する。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のある態様によれば、プローブのメンテナンスを容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明者が検討した検査装置を示す図である。
【図２】蓄電デバイスおよびプローブを示す図である。
【図３】図３（ａ）は、第１実施例に係るプローブの斜視図であり、図３（ｂ）はプローブの先端部の斜視図である。
【図４】図３（ａ）のプローブの断面図である。
【図５】プローブのメンテナンスを説明する図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、第２実施例に係るプローブを示す断面図および斜視図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、第２変形例に係るプローブの斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２６】
（第１実施例）
図３（ａ）は、第１実施例に係るプローブの斜視図であり、図３（ｂ）はプローブの先端部の斜視図である。図４は、図３（ａ）のプローブの断面図である。このプローブ３０は、図２に示すように、検査装置において、蓄電デバイス１０の電極１２と電気的コンタクトをとるために使用される。
【００２７】
プローブ３０は、先端部３２および基部３４を備える。先端部３２は、蓄電デバイス１０の電極１２と接触する部分であり導電性を有する金属で構成される。基部３４は、プローブ３０の本体であり、その先端に先端部３２が着脱可能に取り付けられる。基部３４の構成は特に限定されないが、たとえばスプリングダンパー構造を有していてもよく、シリンダ３８、スプリング３６、ロッド４０を含む。先端部３２はシリンダ３８の底面Ｓ１に取り付けられている。端子４４は、図示しない検査装置のコンバータの出力と電気的に結線するために設けられる。端子４４の形状は限定されないが、たとえばバナナプラグが挿入可能な丸形端子であってもよい。プローブ３０は、それ全体が検査装置と着脱可能となっている。端子４４からシリンダ３８の底面Ｓ１の間は電気的に導通している。シリンダ３８およびロッド４０は、導電性を有する金属で形成してもよい。あるいはシリンダ３８とロッド４０の内部に、端子４４とシリンダ３８を結線する配線を挿通してもよい。先端部３２の形状は特に限定されないが、たとえばコの字型であってもよい。
【００２８】
先端部３２と基部３４は、相対的に回転させることにより、着脱可能である。また、先端部３２と基部３４は、蓄電デバイス１０の電極１２の表面Ｓ３と平行な部分（面）Ｓ１，Ｓ２を主たる接触面とする。本実施例では、シリンダ３８の底面Ｓ１と、先端部３２の上面Ｓ２とが、電極１２の表面Ｓ３と平行である。
【００２９】
シリンダ３８の底面Ｓ１と接触する先端部３２の上面Ｓ２からは、ネジ部３３が突起している。シリンダ３８の底面側には、ネジ部３３と嵌合するらせん状の溝を有するネジ穴３９が設けられる。
【００３０】
スプリングダンパーは、通常の使用時においてシリンダ３８がロッド４０に対して回動自在である。基部３４は、ロッド４０とシリンダ３８が回転方向にロックされた状態とするためのラッチ構造を備える。ラッチ構造によって、先端部３２を着脱するために先端部３２を回転させたときに、先端部３２と基部３４の一部（シリンダ３８）が供回りするのを防止できる。
【００３１】
ラッチ構造は特に限定されないが、たとえばシリンダ３８に開口４２を設け、ロッド４０に開口４２とオーバーラップする位置に溝（不図示）を設け、開口４２および溝にストッパを差し込むことにより、回転を防止してもよい。
【００３２】
以上がプローブ３０の構成である。
【００３３】
この実施例によると、劣化しやすい先端部３２のみを、基部３４から取り外し可能とすることで、先端部３２のみを交換することができる。先端部３２は使い捨てとしてもよいし、洗浄、研磨などのメンテナンス後に再利用してもよい。
【００３４】
メンテナンスのためにプローブ３０全体を取り外す場合、大がかりな作業が必要となるが、この実施例では、先端部３２を回転させるだけで取り外すことができるため、メンテナンス作業の負担を大幅に減らすことができる。
【００３５】
先端部３２と基部３４との接続に、差し込み式やクランプ式を採用することも考えられる。しかしながら、プローブ３０は上下方向に昇降するため、これらの方式では、昇降によって発生する力が、先端部３２と基部３４を離す方向に作用する場合がある。これに対してこの実施例では、回転させないと先端部３２を基部３４から取り外すことができないため、昇降の繰り返しによって先端部３２が不用意に外れたり緩んだりするのを防止できる。
【００３６】
加えて、先端部３２と基部３４が、蓄電デバイス１０の電極１２の表面Ｓ３と平行な部分（先端部３２の上面Ｓ２と、シリンダ３８の底面Ｓ１）を主たる接触面としている。検査時には、プローブ３０が蓄電デバイス１０の電極１２に押し当てられるように力が発生し、その反力によって、プローブ３０の先端部３２と基部３４の接触面Ｓ１，Ｓ２同士の密着度を高めることができる。
【００３７】
さらに、先端部３２と基部３４（シリンダ３８）とは、ネジ部３３とネジ穴３９の嵌合によっても電気的コンタクトが実現されている。これにより先端部３２と基部３４の接触抵抗をさらに減らすことができており、先端部３２を着脱可能としたことに起因するデメリットはほとんど存在しない。
【００３８】
図５は、プローブのメンテナンスを説明する図である。先端部３２の劣化は、コンタクト抵抗を監視することにより検出可能である。たとえば、隣接するプローブ同士の間に、被試験デバイスに代えて、校正用のデバイス（既知の抵抗を有する）を接続し、プローブ間に既知の電流を供給したときの発生電圧を測定することにより、コンタクト抵抗を取得してもよい。あるいは、プローブ間に既知の電圧を印加したときの発生電流を測定してもよい。測定されたコンタクト抵抗が基準しきい値を超えると、メンテナンスを要求するアラートが表示される。
【００３９】
プローブ３０の先端部３２は、スロット２０２の入り口からメンテナンスの作業者５０がアクセス可能な場所において取り外し可能となっている。なお、図５では作業者５０と検査ラック２００のスケールは実際とは異なって示される。
【００４０】
メンテナンス要求を認識した作業者５０は、劣化の進んだプローブ３０＿１の先端部３２を回転させて取り外す。そして、その代替の先端部３２を再びプローブ３０＿１に取り付ける。
【００４１】
プローブ全体を取り外す場合、プローブを支持フレーム２２から取り外す必要があり、またプローブとコンバータの間の配線も取り外す必要がある。これに対してこの実施例は、プローブ３０は支持フレーム２２から外す必要がなく、また端子４４と配線４５の取り外しも不要である。この点においても、本実施例に係るプローブ３０は、メンテナンスの負担を大幅に軽減できる。
【００４２】
（第２実施例）
図６（ａ）、（ｂ）は、第２実施例に係るプローブ３０を示す断面図および斜視図である。第１実施例では、先端部３２とネジ部３３が一体であったのに対して、第２実施例では、先端部３２とネジ４６が分離している。第２実施例では、先端部３２の着脱の際に、先端部３２ではなく、ネジ４６を回転させればよい。その他は第１実施例と同様である。
【００４３】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００４４】
（第１変形例）
先端部３２の形状、構造は、第１、第２実施例のそれに限定されない。
【００４５】
（第２変形例）
図７は、第２変形例に係るプローブ３０の断面図である。この変形例では、先端部３２は、ネジ４６によってシリンダ３８とねじ止めされる。先端部３２とシリンダ３８の接触面は、蓄電デバイス１０の電極１２と垂直である。この変形例では、先端部３２が電極１２と接触する際の反力が、紙面上下方向に発生するため、先端部３２とシリンダ３８との密着性を高める方向に作用しない。それ以外については、第１、第２実施例と同様の利点を享受できる。
【００４６】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４７】
２…トレー、４…スタッカクレーン、１０…蓄電デバイス、１２…電極、２２…支持フレーム、３０…プローブ、３２…先端部、３３…ネジ部、３４…基部、３６…スプリング、３８…シリンダ、３９…ネジ穴、４０…ロッド、４２…開口、４４…端子、４６…ネジ、１００…検査装置、１０２…電源ユニット、１０４…コンバータ、２００…検査ラック、２０２…スロット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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