(57)【要約】【課題】低コスト化及び高速化を図ることができる電池ユニットの製造装置を提供する。【解決手段】  製造装置１００は、第１方向に沿って延びる円筒状のシャフト５０と、シャフト５０上に配置され、構成部品が載置される載置面６０ｓを含む載置部材６０と、載置面６０ｓから突出するように第１方向に沿って互いに対向して配置され、第１方向に沿って移動可能にシャフト５０に支持された一対の壁部材７０と、壁部材７０を支持すると共に、シャフト５０の回転を壁部材７０の第１方向に沿った移動に変換するカム機構８０と、を備える。カム機構８０は、シャフト５０の回転に応じて、第１方向に沿って壁部材７０同士を互いに反対方向に移動させる。【選択図】図４
2018092763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルと、前記電池セルを保持するセルホルダと、前記電池セルに熱的に接続される伝熱プレートと、を含む構成部品を互いに組み合わせることにより電池ユニットを製造する電池ユニットの製造装置であって、
第１方向に沿って延びる円筒状のシャフトと、
前記シャフト上に配置され、前記構成部品が載置される載置面を含む載置部材と、
前記載置面から突出するように前記第１方向に沿って互いに対向して配置され、前記第１方向に沿って移動可能に前記シャフトに支持された一対の壁部材と、
前記壁部材を支持すると共に、前記シャフトの回転を前記壁部材の前記第１方向に沿った移動に変換するカム機構と、
を備え、
前記カム機構は、前記シャフトの回転に応じて、前記第１方向に沿って前記壁部材を互いに反対方向に移動させる、
る電池ユニットの製造装置。
【請求項２】
前記載置面は、前記第１方向に沿って順に配列された第１領域、第２領域、及び、第３領域を含み、
前記第２領域には、前記セルホルダの寸法に応じた凹部が形成されており、
前記カム機構は、前記シャフトの回転に応じて、前記壁部材を前記第２領域に向けて移動させる、
請求項１に記載の電池ユニットの製造装置。
【請求項３】
前記凹部には、前記凹部の底面側から前記載置面に向かうにつれて前記凹部が拡大するようなテーパ部が設けられている、
請求項２に記載の電池ユニットの製造装置。
【請求項４】
前記載置面に立設され、前記第１方向及び前記載置面に沿って延びる一対のガイド壁をさらに備え、
前記ガイド壁は、前記載置面上において前記構成部品の姿勢及び移動をガイドするように、前記第１方向に交差すると共に前記載置面に沿った第２方向に沿って互いに対向して配置されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池ユニットの製造装置。
【請求項５】
前記ガイド壁には、前記第１方向に沿って両端側に向かうにつれて前記第２方向における互いの距離が大きくなるように傾斜した傾斜部が設けられている、
請求項４に記載の電池ユニットの製造装置。
【請求項６】
前記壁部材には、前記構成部品を吸着するための吸着孔が設けられている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池ユニットの製造装置。
【請求項７】
前記一対の壁部材のうちの一方の前記壁部材は、他方の前記壁部材に臨む位置に設けられた弾性部を含む、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池ユニットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ユニットの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電池モジュールが記載されている。この電池モジュールは、並設された複数の電池体を有している。電池体は、電池セル（例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素蓄電池などの二次電池）と伝熱プレートとが電池ホルダに保持されることで構成されている。電池体を並設することにより、電池セルと伝熱プレートとは交互に並設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような電池体を製造する場合には、電池セル、電池ホルダ、及び、伝熱プレートといった電池体の構成部品を予め用意し、それらの構成部品を手動により互いに組み合わせている。このような状況にあって、現在では、構成部品の組み合わせを自動化することにより、電池体の製造の低コスト化及び高速化を図ることが望まれている。
【０００５】
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、低コスト化及び高速化を図ることができる電池ユニットの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る電池ユニットの製造装置は、電池セルと、電池セルを保持するセルホルダと、電池セルに熱的に接続される伝熱プレートと、を含む構成部品を互いに組み合わせることにより電池ユニットを製造する電池ユニットの製造装置であって、第１方向に沿って延びる円筒状のシャフトと、シャフト上に配置され、構成部品が載置される載置面を含む載置部材と、載置面から突出するように第１方向に沿って互いに対向して配置され、第１方向に沿って移動可能にシャフトに支持された一対の壁部材と、壁部材を支持すると共に、シャフトの回転を壁部材の第１方向に沿った移動に変換するカム機構と、を備え、カム機構は、シャフトの回転に応じて、第１方向に沿って壁部材同士を互いに反対方向に移動させる。
【０００７】
この製造装置においては、電池セル等の電池ユニットの構成部品が載置される載置面から突出した一対の壁部材が、移動可能にシャフトに支持されている。そして、一対の壁部材は、カム機構によってシャフトの回転に伴って互いに反対方向に移動する。したがって、この製造装置においては、載置面上に構成部品を載置した状態においてシャフトを回転させ、壁部材同士を互いに接近させるように移動させれば、壁部材によって構成部品が集約されて構成部品同士が組み合わされる。このように、この製造装置によれば、シャフト及びカム機構を用いて、構成部品の組み合わせを自動化することができる。よって、電池ユニットの製造に際して低コスト化及び高速化を図ることが可能となる。
【０００８】
本発明に係る電池ユニットの製造装置においては、載置面は、第１方向に沿って順に配列された第１領域、第２領域、及び、第３領域を含み、第２領域には、セルホルダの寸法に応じた凹部が形成されており、カム機構は、シャフトの回転に応じて、壁部材を第２領域に向けて移動させてもよい。この場合、載置面の第２領域に設けられた凹部にセルホルダを載置し、且つ、第２領域の両側の第１領域及び第３領域に電池セル及び伝熱プレートのそれぞれを載置した状態においてシャフトを回転させて壁部材を移動させれば、セルホルダに向けて電池セルと伝熱プレートとが集約され、それらが組み合わされる。すなわち、構成部品の組み合わせの自動化に際して、セルホルダを載置面上の載置するときの位置の基準として凹部を用いることができる。これにより、構成部品の載置面への載置の自動化が容易となる。
【０００９】
本発明に係る電池ユニットの製造装置においては、凹部には、凹部の底面側から載置面に向かうにつれて凹部が拡大するようなテーパ部が設けられていてもよい。この場合、第２領域の凹部にセルホルダを載置するときに、テーパ部によってセルホルダを凹部内に確実にガイドすることができる。よって、セルホルダの載置の自動化が容易となる。
【００１０】
本発明に係る電池ユニットの製造装置は、載置面に立設され、第１方向及び載置面に沿って延びる一対のガイド壁をさらに備え、ガイド壁は、載置面上において構成部品の姿勢及び移動をガイドするように、第１方向に交差すると共に載置面に沿った第２方向に沿って互いに対向して配置されてもよい。この場合、ガイド壁によって、構成部品の姿勢及び位置を規制しながら構成部品を組み合わせることが可能となる。このため、電池ユニットにおいて、各構成部品の位置精度が向上し、電池ユニットの高品質化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る電池ユニットの製造装置においては、ガイド壁には、第１方向に沿って両端側に向かうにつれて第２方向における互いの距離が大きくなるように傾斜した傾斜部が設けられていてもよい。この場合、一対のガイド壁の傾斜部によって、外側に向かうほど拡がるテーパ部が形成されることになる。このため、当該ガイド壁のテーパ部を利用して、容易且つ確実に構成部品の姿勢及び移動をガイドすることが可能となる。
【００１２】
本発明に係る電池ユニットの製造装置においては、壁部材には、構成部品を吸着するための吸着孔が設けられていてもよい。この場合、壁部材によって構成部品を集約する際に、構成部品を壁部材に吸着して倒れないように維持することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る電池ユニットの製造装置においては、一対の壁部材のうちの一方の壁部材は、他方の壁部材に臨む位置に設けられた弾性部を含んでもよい。この場合、構成部品の集約が完了したときに壁部材の弾性部が弾性変形するように壁部材の移動量を設定することにより、構成部品を壁部材によって押圧しながら確実に組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低コスト化及び高速化を図ることができる電池ユニットの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る電池ユニットを含む電池モジュールの側面図である。
【図２】図１に示された電池ユニットの分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る電池ユニットの製造装置の斜視図である。
【図４】図３に示された製造装置の部分的な側面図である。
【図５】図３に示された製造装置の部分的な平面図である。
【図６】図３に示された製造装置を用いて電池ユニットを製造する工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して電池ユニットの製造装置の一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、又は、相当する要素同士には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸によって規定される直交座標系Ｓを示す場合がある。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る電池ユニットを含む電池モジュールの側面図である。図１に示されるように、電池モジュール１は、複数（例えば１３個）の電池ユニット２と、拘束部材４と、を有する。電池ユニット２は、所定方向に沿って互いに積層されている。拘束部材４は、所定方向に沿って電池ユニット２を互いに拘束する。拘束部材４は、所定方向における電池モジュール１の一端１ａ及び他端１ｂのそれぞれに配置された一対のエンドプレート４１と、エンドプレート４１同士を互いに締結する複数の締結部材４２と、を含む。
【００１８】
締結部材４２は、例えばボルト４３とナット４４とを含む。ボルト４３は、一対のエンドプレート４１に架け渡されるようにエンドプレート４１及び電池ユニット２に挿通されている。ナット４４は、そのボルト４３に螺合されることにより、エンドプレート４１同士を締結する。これにより、拘束部材４は、電池ユニット２（特に後述する電池セル２１）に対して拘束荷重を負荷する。なお、エンドプレート４１と電池ユニット２との間に、電池ユニット２と共に拘束される弾性部材が介在していてもよい。
【００１９】
図２は、図１に示された電池ユニットの分解斜視図である。図２〜４に示されるように、電池ユニット２は、電池セル２１と、セルホルダ２２と、伝熱プレート２３と、を有する。電池セル２１は、電極組立体２４と、電極組立体２４を収容するケース２５と、電極組立体２４の電極（正極及び負極のそれぞれ）に電気的に接続された一対の端子２６と、を有している。電池セル２１は、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池である。
【００２０】
ケース２５は、直方体状を呈している。ケース２５は、互いに対向する一対の側面２５ａ，２５ｂと、互いに対向する一対の側面２５ｃ，２５ｄと、互いに対向する上面２５ｅ及び底面２５ｆと、を含む。側面２５ｃ，２５ｄは、側面２５ａ，２５ｂの延在方向に交差する方向に延びる面である。側面２５ａ，２５ｂは、側面２５ｃと側面２５ｄとを互いに接続する。端子２６は、上面２５ｅから突出している。
【００２１】
セルホルダ２２は、電池セル２１を個別に保持する。より具体的には、セルホルダ２２は、互いに対向する側壁部２２ａ，２２ｂと、背面部２２ｃ及び底壁部２２ｆと、を含む。側壁部２２ａ，２２ｂは、長方形板状を呈している。背面部２２ｃは、長方形板状を呈しており、側壁部２２ａ，２２ｂの長手方向の一端部において側壁部２２ａと側壁部２２ｂとを互いに接続している。底壁部２２ｆは、長方形板状を呈しており、側壁部２２ａ，２２ｂの長手方向の他端部において側壁部２２ａと側壁部２２ｂとを互いに接続している。
【００２２】
セルホルダ２２においては、側壁部２２ａ，２２ｂと背面部２２ｃ及び底壁部２２ｆとによって、電池セル２１が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。側壁部２２ａ，２２ｂは、それぞれ、当該空間部に電池セル２１が嵌め合されたときにケース２５の側面２５ａ，２５ｂ上に配置される。同様に、背面部２２ｃは、ケース２５の上面２５ｅ近傍において、側面２５ｃ上に配置される。さらに、底壁部２２ｆは、ケース２５の底面２５ｆ上に配置される。
【００２３】
背面部２２ｃには、一対の突設部２７が設けられている。突設部２７は、直方体状を呈している。突設部２７は、上記空間部に電池セル２１が嵌め合されたときに、ケース２５の上面２５ｅ上であって、一対の端子２６の間の位置に配置される。突設部２７には、その長手方向に沿った挿通孔２７ｈが形成されている。この挿通孔２７ｈには、拘束部材４のボルト４３が挿通される。
【００２４】
また、底壁部２２ｆにおける側壁部２２ａ，２２ｂとの接続部分には、一対の突設部２８が設けられている。突設部２８は、直方体状を呈している。突設部２８は、上記空間部に電池セル２１が嵌め合されたときに、ケース２５の底面２５ｆにおける側面２５ａ，２５ｂ側の端部に配置される。突設部２８には、その長手方向に沿った挿通孔２８ｈが形成されている。この挿通孔２８ｈには、拘束部材４のボルト４３が挿通される。
【００２５】
伝熱プレート２３は、矩形板状の本体部２９と、矩形板状の延在部３０と、を含む。伝熱プレート２３は、本体部２９と延在部３０とによってＬ字板状に形成されている。本体部２９は、電池セル２１（ケース２５）の側面２５ｃ上に配置される。延在部３０は、本体部２９から延び、電池セル２１（ケース２５）の側面２５ａ上に配置される。特に、延在部３０は、セルホルダ２２の側壁部２２ａを介して側面２５ａ上に配置される。より具体的には、延在部３０は、側壁部２２ａに設けられた直方体状の凹部（薄化された部分）２２ｈに嵌め合わされる。
【００２６】
伝熱プレート２３は、本体部２９において電池セル２１に接触すると共に、延在部３０における側壁部２２ａと反対側の面において、例えば電池パックの筐体といった外部部品に接触する。つまり、伝熱プレート２３は、電池セル２１と外部部品とを熱的に接続する。特に、延在部３０における側壁部２２ａと反対側の面は、電池セル２１と外部部品とを熱的に接続する伝熱面である。
【００２７】
以上のような電池ユニット２は、電池セル２１と、電池セル２１を保持するセルホルダ２２と、電池セル２１に熱的に接続される伝熱プレート２３と、を含む構成部品を互いに組み合わせることにより製造される。具体的には、電池ユニット２は、セルホルダ２２に電池セル２１を嵌め合わせルと共に、電池セル２１に対して伝熱プレート２３を貼着することにより構成される。伝熱プレート２３は、例えば、本体部２９と電池セル２１との間に介在させた絶縁性の両面テープ等により電池セル２１に貼着される。
【００２８】
なお、電池モジュール１においては、互いに隣り合う電池ユニット２同士も、例えば絶縁性の両面テープ等により互いに貼着される場合がある。したがって、電池ユニット２は、その構成部品として、電池セル２１の側面２５ｃ，２５ｄに設けられた絶縁性の両面テープを含む場合がある。
【００２９】
引き続いて、以上のような電池ユニットの製造装置について説明する。図３は、本実施形態に係る電池ユニットの製造装置の斜視図である。図４は、図３に示された製造装置の部分的な側面図である。特に、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の領域ＡＲの拡大図である。図５は、図３に示された製造装置の部分的な平面図である。図３〜５に示されるように、製造装置１００は、シャフト５０と、載置部材６０と、一対の壁部材７０と、カム機構８０と、一対のガイド壁９０と、を備える。
【００３０】
製造装置１００は、ベース５１と、駆動装置５２と、一対の支持部材５３と、をさらに備える。ベース５１は、一例として板状であり、主面５１ｓ（板面）を有する。シャフト５０は、主面５１ｓ上に配置されている。シャフト５０は、円筒状であり、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿って延びている。第１方向は、主面５１ｓに沿った方向である。シャフト５０は、第１方向の一端部５０ａにおいて駆動装置５２に接続されている。駆動装置５２は、シャフト５０を回転駆動するためのものであり、例えばモータである。
【００３１】
支持部材５３は、主面５１ｓ上に配置されている。支持部材５３は、第１方向に沿って互いに離間した状態において主面５１ｓに立設されている。シャフト５０は、支持部材５３に挿通されている。すなわち、シャフト５０は、第１方向の一端部５０ａ及び他端部５０ｂのそれぞれにおいて、支持部材５３に挿通されて回転可能に支持されている。これにより、シャフト５０は、駆動装置５２からの駆動力を受け、第１方向に沿った回転軸（中心軸）の周りに順方向及び逆方向に回転可能とされている。
【００３２】
製造装置１００は、一対の支持部材６１をさらに備えている。支持部材６１は、第１方向に交差（直交）する第２方向（例えばＹ軸方向）に沿って互いに離間した状態において主面５１ｓに立設されている。第２方向は、主面５１ｓに沿った方向である。支持部材６１は、第２方向についてシャフト５０を挟む位置に配置されている。載置部材６０は、支持部材６１に接続されることにより、主面５１ｓ及びシャフト５０上に支持されている。
【００３３】
載置部材６０は、電池セル２１、セルホルダ２２、及び、伝熱プレート２３を含む電池ユニット２の構成部品が載置される載置面６０ｓを有している。載置面６０ｓは、一例として水平面であり、主面５１ｓと略平行な面である。載置部材６０及び載置面６０ｓは、第１方向に沿って延びるスリットＳ６０によって、第２方向に２つの部分に分割されている。スリットＳ６０は、後述する壁部材７０の本体部７１が通過する部分である。
【００３４】
載置面６０ｓは、第１方向に沿って順に配列された第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び第３領域Ｒ３を含む。第１領域Ｒ１は、第１方向における載置面６０ｓの一方の端部を含む領域である。第３領域Ｒ３は、第１方向における載置面６０ｓの他方の端部を含む領域である。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３との間の領域であって、第１方向における載置面６０ｓの中心を含む場合がある。第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び第３領域Ｒ３は、互いに連続している。第２領域Ｒ２には、セルホルダ２２の寸法に応じた凹部６２が形成されている。凹部６２は、第２方向に配列された載置面６０ｓの２つの部分にわたって形成されている。以下の寸法は、載置面６０ｓの２つの部分にわたって形成された凹部６２の全体としての寸法である。
【００３５】
第１方向に沿った凹部６２の寸法は、セルホルダ２２の底壁部２２ｆの短手方向の長さに対応しており、第２方向に沿った凹部６２の寸法は、セルホルダ２２の側壁部２２ａから側壁部２２ｂに向かう方向の長さに対応している。このため、セルホルダ２２は、凹部６２内に配置され得る。つまり、セルホルダ２２は、凹部６２の底面６２ｓに載置され得る。
【００３６】
図２，４に示されるように、凹部６２の深さ（載置面６０ｓと底面６２ｓとの距離）Ｄ６２は、一例として、セルホルダ２２の底部から空間部までの距離Ｄ２２と略同一である。距離Ｄ２２はセルホルダ２２の突設部２８の底面から底壁部２２ｆの上面（空間部に望む面）までの距離である。このため、凹部６２の底面６２ｓにセルホルダ２２が配置された場合、載置面６０ｓと底壁部２２ｆの上面とが略面一となり、セルホルダ２２の空間部の全体が載置面６０ｓ上に露出する。
【００３７】
ここで、図４，５に示されるように、凹部６２のそれぞれには、凹部６２の底面６２ｓ側から載置面６０ｓに向かうにつれて凹部６２が拡大するような一対のテーパ部６２ｐ及び一対のテーパ部６２ｒが設けられている。テーパ部６２ｐは、第１方向に沿って互いに臨む（対向する）位置に形成されており、第２方向に沿って延在している。テーパ部６２ｐは、底面６２ｓから載置面６０ｓに向かうにつれて第１方向における凹部６２の寸法が拡大するように傾斜している。
【００３８】
テーパ部６２ｒは、第２方向に沿って互いに臨む（対向する）位置に形成されており、第１方向に沿って延在している。テーパ部６２ｒは、底面６２ｓから載置面６０ｓに向かうにつれて第２方向における凹部６２の寸法が拡大するように傾斜している。なお、ここでは凹部６２の内側面の全体がテーパ部６２ｐ，６２ｒとなっているが、凹部６２の内側面のうちの載置面６０ｓ側の一部にテーパ部６２ｐ，６２ｒが形成されていてもよい。
【００３９】
壁部材７０は、主面５１ｓ及びシャフト５０上に配置されている。壁部材７０は、スリットＳ６０を介して載置面６０ｓから突出するように第１方向に沿って互いに対向している。壁部材７０は、後述するように、カム機構８０を介してシャフト５０に支持されている。これにより、壁部材７０は、載置面６０ｓから突出しつつ第１方向に沿って移動可能とされている（支持されている）。
【００４０】
図３〜５に示されるように、壁部材７０は、第１方向に交差すると共に、第２方向及び第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う板状を呈している。第３方向は、第１方向及び第２方向に交差（直交）する方向であり、主面５１ｓ及び載置面６０ｓに交差する方向である。第３方向は、例えば鉛直方向である。壁部材７０は、長方形板状の本体部７１と、本体部７１に接続された長方形板状の接続部７２と、を含む。ここでは、本体部７１が載置面６０ｓから突出している。本体部７１には、複数（ここでは２つ）の吸着孔７１ｈが形成されている。吸着孔７１ｈは、壁部材７０の厚さ方向に本体部７１を貫通している。吸着孔７１ｈは、後述するように、載置面６０ｓ上において構成部品を壁部材７０に吸着するために用いられる。
【００４１】
接続部７２は、本体部７１のシャフト５０側の端部に設けられている。接続部７２は、第２方向の両側について本体部７１から突出する一対の突出部７３を含む。これにより、壁部材７０は、全体として、Ｔ字板状に構成されている。突出部７３には、それぞれ、挿通孔７３ｈが形成されている。挿通孔７３ｈは、壁部材７０の厚さ方向に突出部７３を貫通している。挿通孔７３ｈには、一方の壁部材７０から他方の壁部材７０に架け渡されるようにガイドシャフト７４（図３では不図示）が挿通されている。したがって、壁部材７０の移動は、このガイドシャフト７４の外面と挿通孔７３ｈの内面との摺動により、第１方向に沿った移動に規制される。
【００４２】
なお、一対の壁部材７０のうちの一方の壁部材７０（本体部７１）は、壁部材７０に臨む位置に設けられた弾性部７５を含む。弾性部７５は、一方の壁部材７０における他方の壁部材７０に対向する面上に設けられている。弾性部７５は、例えば、ゴムやスポンジ等の弾性部材から構成されている。
【００４３】
カム機構８０は、上述したように壁部材７０をシャフト５０上に支持すると共に、シャフト５０の回転を壁部材７０の第１方向に沿った移動に変換する。そのために、カム機構８０は、シャフト５０の外周面５０ｓに形成された一対の溝５０ｇと、溝５０ｇのそれぞれに係合される一対の突起７６と、によって構成されている（図４参照）。溝５０ｇは、カム曲線Ｃに沿ってシャフト５０の周方向に延びるように形成されている。突起７６は、壁部材７０のシャフト５０側の底部（接続部７２の底部）に接続されている。したがって、シャフト５０と壁部材７０とは、溝５０ｇ及び突起７６とを介して互いに係合されている。
【００４４】
溝５０ｇの第１方向についての位置は、シャフト５０が回転したとき、カム曲線Ｃに合せて変化する。すなわち、第２方向におけるある一点に着目すると、シャフト５０の回転に伴って、溝５０ｇの第１方向についての起伏がカム曲線Ｃに応じて変化する。これにより、溝５０ｇに係合された突起７６も、シャフト５０の回転に伴って第１方向に移動する。その結果、シャフト５０の回転が壁部材７０の第１の方向への移動に変換される。したがって、シャフト５０の回転量に対する壁部材７０の移動量は、カム曲線Ｃのプロファイルにより規定される。
【００４５】
一対の溝５０ｇのカム曲線Ｃのそれぞれは、シャフト５０の回転角に対して互いに対称的に湾曲する。すなわち、シャフト５０の回転角のある領域において、一方のカム曲線Ｃが第１方向の正側に凸となるように湾曲する場合には、他方のカム曲線Ｃは第１方向の負側に凸となるように湾曲する。このため、溝５０ｇの起伏は、互いに反対方向への起伏となる。したがって、シャフト５０を回転させたときには、突起７６を介して溝５０ｇに係合した壁部材７０は、第１方向に沿って互いに反対方向に移動することになる。すなわち、カム機構８０は、シャフト５０の回転に応じて、第１方向に沿って壁部材７０同士を互いに反対方向（すなわち、互いに接近する方向及び互いに離間する方向）に移動させる。
【００４６】
これにより、製造装置１００においては、シャフト５０をある方向に回転させて壁部材７０同士を互いに接近させることによって、載置面６０ｓ上に載置された構成部品を壁部材７０（本体部７１）によって押圧し、集約させることができる。このように、一対の壁部材７０のうちの一方の壁部材７０は、スリットＳ６０内において、第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に至る範囲を移動する。一方、一対の壁部材７０のうちの他方の壁部材７０は、スリットＳ６０内において、第３領域Ｒ３から第２領域Ｒ２に至る範囲を移動する。換言すれば、第１方向について、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２に対して一方の壁部材７０側の領域であり、第３領域Ｒ３は、第２領域Ｒ２に対して他方の壁部材７０側の領域である。なお、突起７６の先端には、カムフォロア７７が取り付けられており、突起７６と溝５０ｇとの摺動が容易化されている。
【００４７】
ガイド壁９０は、載置面６０ｓに立設されている。より具体的には、ガイド壁９０は、載置面６０ｓにおけるスリットＳ６０に臨む縁部を除く縁部に沿って、載置面６０ｓに立設されている。ガイド壁９０は、全体として、第１方向及び載置面６０ｓに沿って延びている。また、ガイド壁９０同士は、第２方向に沿って互いに対向している。これにより、ガイド壁９０は、載置面６０ｓ上において、構成部品の姿勢及び移動をガイドする。より具体的には、ガイド壁９０は、電池セル２１及び伝熱プレート２３をセルホルダ２２に向けてガイドする。
【００４８】
ガイド壁９０のそれぞれには、第１方向に沿って両端側に向かうにつれて第２方向における互いに距離が大きくなるように第１方向に対して傾斜した傾斜部９１ｔ，９３ｔが設けられている。具体的には、ガイド壁９０における載置面６０ｓの第１領域Ｒ１上の部分には傾斜部９１ｔが設けられており、ガイド壁９０における載置面６０ｓの第３領域Ｒ３上の部分には傾斜部９３ｔが設けられている。
【００４９】
引き続いて、構成部品を組み合わせて電池ユニット２を製造する工程について説明する。図６は、図３に示された製造装置を用いて電池ユニットを製造する工程を説明するための図である。図６においては、載置部材６０のスリットＳ６０が省略されている。図６の（ａ）に示されるように、ここでは、まず、載置面６０ｓに対して構成部品を載置する。より具体的には、載置面６０ｓの第１領域Ｒ１に対して電池セル２１を載置し、第２領域Ｒ２に対してセルホルダ２２を載置し、第３領域Ｒ３に対して伝熱プレート２３を載置する。これらの構成部品の載置は、例えばロボットを用いたピック＆プレース等により自動化されていてもよい。
【００５０】
ここでは、セルホルダ２２は、凹部６２内に配置されることにより、第１方向及び第２方向の両方向について位置決めがなされる。一方で、電池セル２１及び伝熱プレート２３については、後にガイド壁９０等により姿勢及び移動がガイドされることから、厳密な位置合わせは不要である。電池セル２１及び伝熱プレート２３については、少なくともスリットＳ６０を介して載置面６０ｓの２つの部分に架け渡されるように配置されていればよい。
【００５１】
続いて、駆動装置５２を用いてシャフト５０を一方向に回転させ、カム機構８０を介して壁部材７０（本体部７１）を移動させる。ここでは、壁部材７０が互いに近づくように、それぞれの壁部材７０を移動させる。これにより、図６の（ｂ）に示されるように、まず、電池セル２１の一部が一方の壁部材７０に接触し、伝熱プレート２３の一部が他方の壁部材７０に接触する。
【００５２】
この状態において、図６の（ｃ）に示されるように、壁部材７０をさらに移動させて電池セル２１及び伝熱プレート２３を押し込むことにより、電池セル２１及び伝熱プレート２３の姿勢が壁部材７０に沿った姿勢に矯正されながら、電池セル２１及び伝熱プレート２３がセルホルダ２２に向かって移動させられる。このとき、吸着孔７１ｈを用いた吸着により、電池セル２１が一方の壁部材７０に吸着され、伝熱プレート２３が他方の壁部材７０に吸着される。これにより、電池セル２１及び伝熱プレート２３の姿勢が維持される。
【００５３】
その後、さらに壁部材７０の移動により電池セル２１及び伝熱プレート２３を押し込むことにより、電池セル２１がセルホルダ２２に嵌め合わされ、且つ、伝熱プレート２３が電池セル２１に（両面テープを介して）貼着され、電池ユニット２が製造される。なお、電池ユニット２が製造された後には、シャフト５０を反対方向に回転させることにより、壁部材７０同士を互いに離間するように移動させ、壁部材７０を初期位置に戻しつつ、電池ユニット２のピックアップを容易化することができる。
【００５４】
以上説明したように、製造装置１００においては、電池セル２１等の電池ユニット２の構成部品が載置される載置面６０ｓから突出した一対の壁部材７０が、移動可能にシャフト５０に支持されている。そして、一対の壁部材７０は、カム機構８０によってシャフト５０の回転に伴って互いに反対方向に移動する。したがって、製造装置１００においては、載置面６０ｓ上に構成部品を載置した状態においてシャフト５０を回転させ、壁部材７０同士を互いに接近させるように移動させれば、壁部材７０によって構成部品が集約されて構成部品同士が組み合わされる。このように、製造装置１００によれば、シャフト５０及びカム機構８０を用いて、構成部品の組み合わせを自動化することができる。よって、電池ユニット２の製造に際して低コスト化及び高速化を図ることが可能となる。
【００５５】
また、製造装置１００においては、載置面６０ｓは、第１方向に沿って順に配列された第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び、第３領域Ｒ３を含み、第２領域Ｒ２には、セルホルダ２２の寸法に応じた凹部６２が形成されている。そして、カム機構８０は、シャフト５０の回転に応じて、壁部材７０を第２領域Ｒ２に向けて移動させる。
【００５６】
このため、第２領域Ｒ２に設けられた凹部６２にセルホルダ２２を載置し、且つ、第２領域Ｒ２の両側の第１領域Ｒ１及び第３領域Ｒ３に電池セル２１及び伝熱プレート２３のそれぞれを載置した状態においてシャフト５０を回転させて壁部材７０を移動させれば、セルホルダ２２に向けて電池セル２１と伝熱プレート２３とが集約され、それらが組み合わされる。すなわち、構成部品の組み合わせの自動化に際して、セルホルダ２２を載置面６０ｓ上の載置するときの位置の基準として凹部６２を用いることができる。これにより、構成部品の載置面６０ｓへの載置の自動化が容易となる。
【００５７】
また、製造装置１００においては、凹部６２には、凹部６２の底面６２ｓ側から載置面６０ｓに向かうにつれて凹部６２が拡大するようなテーパ部６２ｐ，６２ｒが設けられている。このため、第２領域Ｒ２の凹部６２にセルホルダ２２を載置するときに、テーパ部６２ｐ，６２ｒによってセルホルダ２２を凹部６２内に確実にガイドすることができる。よって、セルホルダ２２の載置の自動化が容易となる。
【００５８】
また、製造装置１００は、載置面６０ｓに立設され、第１方向及び載置面６０ｓに沿って延びる一対のガイド壁９０をさらに備える。ガイド壁９０は、載置面６０ｓ上において構成部品の姿勢及び移動をガイドするように、第２方向に沿って互いに対向して配置されている。このため、ガイド壁９０によって、構成部品の姿勢及び位置を規制しながら構成部品を組み合わせることが可能となる。このため、各構成部品の位置精度が向上し、電池ユニット２の高品質化を図ることができる。
【００５９】
また、製造装置１００においては、ガイド壁９０には、第１方向に沿って両端側に向かうにつれて第２方向における互いの距離が大きくなるように傾斜した傾斜部９１ｔ，９３ｔが設けられている。このため、一対のガイド壁９０の傾斜部９１ｔ，９３ｔによって、外側に向かうほど拡がるテーパ部が形成されることになる。このため、当該ガイド壁９０のテーパ部を利用して、容易且つ確実に構成部品の姿勢及び移動をガイドすることが可能となる。
【００６０】
また、製造装置１００においては、壁部材７０（本体部７１）には、構成部品を吸着するための吸着孔７１ｈが設けられている。このため、壁部材７０によって構成部品を集約する際に、構成部品を壁部材７０に吸着して倒れないように維持することが可能となる。
【００６１】
さらに、製造装置１００においては、一対の壁部材７０のうちの一方の壁部材７０は、他方の壁部材７０に臨む位置に設けられた弾性部７５を含んでいる。このため、構成部品の集約が完了したときに壁部材７０の弾性部７５が弾性変形するように壁部材７０の移動量を設定することにより、構成部品を壁部材７０によって押圧しながら確実に組み合わせることができる。
【００６２】
以上の実施形態は、本発明に係る電池ユニットの製造装置の一実施形態について説明したものでる。したがって、本発明に係る電池ユニットの製造装置は、上述した製造装置１００に限定されない。本発明に係る電池ユニットの製造装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した製造装置１００を任意に変更したものとすることができる。
【００６３】
例えば、上記実施形態においては、１つのシャフト５０に対して、１セットの載置部材６０、壁部材７０、カム機構８０、及び、ガイド壁９０等の部品を設ける形態について説明した。しかしながら、１つのシャフトに対して、複数セットの部品を設け、複数の電池ユニット２を同時に製造可能に構成してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、一対の壁部材７０のうちの一方の壁部材７０が弾性部７５を含む形態を例示したが、一対の壁部材７０の両方が弾性部７５を含んでいてもよい。さらには、弾性部７５は必須ではない。
【００６５】
また、カム機構８０の構成は、シャフト５０側の溝５０ｇと壁部材７０側の突起７６との組み合わせに限定されない。例えば、シャフト５０の外周面５０ｓに対してカム曲線Ｃに沿った突条（突起）を設けると共に、壁部材７０に対して当該突条に契合する凹部を設けることによりカム機構を構成してもよい。
【００６６】
また、シャフト５０の回転角度に対する第１方向に沿った壁部材７０の移動量は、カム曲線Ｃの設定により任意に設定することができる。例えば、一方の壁部材７０の移動量と他方の壁部材７０の移動量とが互いに同一となるようにカム曲線Ｃを設定してもよいし、一方の壁部材７０の移動量が他方の壁部材７０の移動量よりも大きくなるようにカム曲線Ｃを設定してもよい。
【００６７】
また、壁部材７０が初期位置から移動を開始するタイミング、及び、構成部品の組み合わせが完了する位置に至る（移動が完了する）タイミングも、カム曲線Ｃの設定により任意に設定することができる。例えば、一対の壁部材７０が初期位置から同時に移動を開始するようにカム曲線Ｃを設定してもよいし、一方の壁部材７０が他方の壁部材７０に対して先に移動を開始するようにカム曲線Ｃを設定してもよい。さらには、一対の壁部材７０の移動が同時に完了するようにカム曲線Ｃを設定してもよいし、一方の壁部材７０の移動が他方の壁部材７０の移動よりも先に完了するようにカム曲線Ｃを設定してもよい。
【００６８】
さらに、シャフト５０の回転角度の一周期分（０°〜３６０°）の領域のカム曲線Ｃに対して、壁部材７０同士を互いに近づくように移動させるための部分と、壁部材７０同士を互いに離間するように移動させる部分とを設けることにより、シャフト５０の一周の回転の中で壁部材７０の構成部品の組み付け位置への移動と初期位置への移動とが完了するようにしてもよい。この場合、シャフト５０の反転動作が不要となる。
【符号の説明】
【００６９】
２…電池ユニット、２１…電池セル（構成部品）、２２…セルホルダ（構成部品）、２３…伝熱プレート（構成部品）、５０…シャフト、５０ｇ…溝（カム機構）、６０…載置部材、６０ｓ…載置面、６２…凹部、６２ｐ，６２ｒ…テーパ部、７０…壁部材、７１ｈ…吸着孔、７５…弾性部、７６…突起（カム機構）、８０…カム機構、９０…ガイド壁、９１ｔ，９３ｔ…傾斜部、１００…製造装置、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｒ３…第３領域。
【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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