(57)【要約】【課題】巻芯に巻き付けられた巻回体を巻芯から容易に抜き取ることを可能とする。【解決手段】帯状体５０を巻芯１で巻き取ることにより形成される巻回体５０Ａの製造装置であって、巻芯１が、帯状体５０の一端側が挿入される隙間Ｓを挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に帯状体５０が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体２Ａ，２Ｂと、一対の軸状体２Ａ，２Ｂのうち少なくとも一方の軸状体２Ａを回動自在に支持すると共に、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部の間で隙間Ｓを形成する第１の回動位置と、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間Ｓに挿入された帯状体５０の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの回動位置を切り替える回動切替機構５とを備える。【選択図】図１
2011088689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、
前記巻芯は、前記帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に前記帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間で前記隙間を形成する第１の回動位置と、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、前記一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構とを備えることを特徴とする巻回体の製造装置。
【請求項２】
前記回動切替機構は、その中心部に中心孔と、この中心孔から一の半径方向に亘って形成される第１の隙間を挟んで対向する第１の切替面部及び他の半径方向に亘って形成される第２の隙間を挟んで対向する第２の切替面部とを有して軸線方向に亘って分割されると共に、前記一対の軸状体の一端側に設けられた一対の回動部材と、
前記一対の回動部材の一端側から前記中心孔に挿入されるセンターピンと、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されると共に前記センターピンよりも短いサイドピンとが並行して設けられた切替部材とを備え、
前記中心孔に挿入されたセンターピンを軸線方向にスライドさせながら、前記一対の回動部材の間で前記サイドピンを挿脱自在とすると共に、前記サイドピンが前記一対の回動部材の間から離脱した状態で前記センターピンを中心に前記切替部材を回動させることによって、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されるサイドピンの位置を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の巻回体の製造装置。
【請求項３】
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の内周面部には、前記第２の回動位置において他方の内周面部と当接される当接面部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻回体の製造装置。
【請求項４】
前記一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を前記一対の軸状体の他端側へと押し出す押出機構を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の巻回体の製造装置。
【請求項５】
前記巻芯を回転駆動する回転駆動機構を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の巻回体の製造装置。
【請求項６】
帯状体を巻芯で巻き取ることで形成される巻回体を製造する際に、
前記巻芯として、前記帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に前記帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体を用い、
前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に前記隙間を形成した状態で、この隙間に前記帯状体の一端側を挿入する工程と、
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む工程と、
前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態で前記巻芯を回転させながら前記帯状体を巻き取ることによって巻回体とする工程と、
前記回動された軸状体を逆方向に回動させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成し、前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除する工程と、
前記巻回体を前記巻芯から抜き取る工程とを含むことを特徴とする巻回体の製造方法。
【請求項７】
前記巻回体は、正極と負極との間でセパレータを挟み込み、中空渦巻状に巻き取った電極巻回体であることを特徴とする請求項６に記載の巻回体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、二次電池の製造では、負極と正極との間でセパレータを挟み込んだ帯状の電極体を巻芯で巻き取った後、巻芯から抜き取って中空渦巻状の電極巻回体とし、この電極巻回体の負極と正極にそれぞれ負極リードと正極リードを接続して電池缶等に収納することが行われる。
【０００３】
ところで、電子機器の高性能化や小型化、軽量化などが進むに従って、このような電子機器に搭載される二次電池の更なる高容量化が求められている。ここで、二次電池の容量は、電極の面積に比例し、電極間の距離に反比例する。したがって、同じ大きさの二次電池においてその容量を高めるためには、上述した負極や正極、セパレータなどの厚みを薄くしたり、巻芯を細くしたりして、電極巻回体の巻数を増やすことが必要となる。
【０００４】
しかしながら、負極や正極、セパレータなどの厚みを薄くしたり、巻芯を細くしたりすると、巻芯に巻き付けられた電極巻回体を巻芯から抜き取ることができなくなることがあった（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
具体的に、従来の電極巻回体の製造では、例えば図６に示すような巻芯１００が用いられている。この巻芯１００は、全体が長尺円柱状を為しており、その軸線方向に亘って分割された一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂを備えている。また、一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂは、巻回前の帯状の電極体２００の一端側が挿入される隙間Ｓ’を挟んで対向する内周面部１０２ａ，１０２ｂと、この内周面部１０２ａ，１０２ｂの外側に電極体２００が巻き付けられる外周面部１０３ａ，１０３ｂとを有している。
【０００６】
そして、この巻芯１００を用いて電極体２００を巻き取る際は、一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂの内周面部１０２ａ，１０２ｂの間に形成された隙間Ｓ’に電極体２００の一端側を挿入した後、この巻芯１００を回転させることによって、一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂの外周面部１０３ａ，１０３ｂに電極体２００を巻き付ける。
【０００７】
このとき、図７（ａ）に示すように、電極体２００によって締め付けられた一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂが撓むことで、図７（ｂ）に示すように、一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂの内周面部１０２ａ，１０２ｂの間で電極体２００の一端側が挟み込まれた状態となる。この状態で巻芯１００を更に回転させることによって、電極体２００が巻芯１００に巻き取られて電極巻回体２００Ａが形成される。
【０００８】
しかしながら、従来の巻芯１００では、この状態から電極巻回体２００Ａを抜き取る際に、上述した一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂの内周面部１０２ａ，１０２ｂの間で電極体２００の一端側が挟み込まれた状態となっており、さらに、この電極巻回体２００Ａは、強く締め付けられた状態となっているため、巻芯１００から非常に抜き取りづらくなっている。
【０００９】
したがって、電極巻回体２００Ａを巻芯１００から無理に引き抜こうとすると、電極巻回体２００Ａの内側から電極体２００の一部が螺旋状に飛び出したり、電極巻回体２００Ａの一部が損傷したりするなどの不良品の発生を引き起こすことがあった。
【００１０】
このため、巻芯１００の表面に滑りを良くするための処理を施すことが行われている。しかしながら、巻芯１００の表面の滑りを良くすることによって、巻き取り開始時に電極体２００に滑りが生じてしまい、この電極体２００の一端が上記隙間Ｓ’から抜け出てしまうなどの問題が発生してしまう。特に、巻取り開始前の隙間Ｓ’は広いため、電極体２００が滑らないようにするためには、この電極体２００の一端に掛かり代を余分に取る必要があり、その分だけ電極巻回体２００Ａの巻数が減り容量不足となってしまう。
【００１１】
また、従来の巻芯１００では、電極体２００によって締め付けられた一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂが撓むことで、電極巻回体２００Ａの形状に歪みが生じることになる。さらに、電極巻回体２００Ａでは、このような歪みが生じることによって、その内側に向かうほど皺等が発生してしまう。
【００１２】
また、従来の巻芯１００では、一対の軸状体１０１Ａ，１０１Ｂの撓みを極力減らすため、電極体２００の幅に合わせて長さを変更する必要がある。この場合、電極体２００の幅の違いに応じた数の巻芯が必要となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−１３７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、巻芯に巻き付けられた巻回体を巻芯から容易に抜き取ることができる巻回体の製造装置、並びにそのような巻回体の製造装置を用いて、巻回体を歩留り良く製造することができる巻回体の製造方法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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る巻回体の製造装置は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、巻芯が、帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、一対の軸状体の対向する内周面部の間で隙間を形成する第１の回動位置と、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る巻回体の製造方法は、帯状体を巻芯で巻き取ることで形成される巻回体を製造する際に、巻芯として、帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体を用い、一対の軸状体の対向する内周面部の間に隙間を形成した状態で、この隙間に帯状体の一端側を挿入する工程と、一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む工程と、帯状体の一端側を挟み込んだ状態で巻芯を回転させながら帯状体を巻き取ることによって巻回体とする工程と、回動された軸状体を逆方向に回動させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成し、帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除する工程と、巻回体を巻芯から抜き取る工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、一対の軸状体の対向する内周面部の間に形成された隙間に帯状体の一端側を挿入した後、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて帯状体の一端側を挟み込み、この状態で巻芯を回転させながら帯状体を巻き取った後、一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成することによって、帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除することから、巻芯に巻き付けられた巻回体を巻芯から容易に抜き取ることが可能であり、このような巻回体を歩留り良く製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した巻回体の製造装置の一例を示す斜視図である。
【図２】巻芯が第１の回動位置にある状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）はそのＹ−Ｙ’断面図である。
【図３】巻芯が第２の回動位置にある状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ’断面図、（ｃ）はそのＹ−Ｙ’断面図である。
【図４】図４は、巻芯の動作を説明するための図であり、（ａ）は巻取時の状態を示す断面図、（ｂ）は挟み込み解除時の状態を示す断面図である。
【図５】図５は、巻芯の変形例を示し、（ａ）は巻取前の状態を示す断面図、（ｂ）は巻取時の状態を示す断面図である。
【図６】従来の巻芯を示す斜視図である。
【図７】従来の巻芯に電極体が巻き付けられた状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した巻回体の製造装置及び製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。
【００２０】
本実施形態では、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体として、負極と正極との間でセパレータを挟み込んだ帯状の電極体を巻芯で巻き取った後、巻芯から抜き取って中空渦巻状の電極巻回体を製造する場合を例に挙げて説明する。なお、このような電極巻回体は、例えば二次電池やコンデンサ等に用いられる。
【００２１】
（巻回体の製造装置）
本発明を適用した巻回体の製造装置は、例えば図１に示すような巻芯１を備えている。この巻芯１は、全体が長尺円柱状を為しており、その軸線方向に亘って分割された一対の軸状体２Ａ，２Ｂを備えている。
【００２２】
一対の軸状体２Ａ，２Ｂは、巻芯１の中心軸を挟んで対称となる断面略半円形の部材であり、例えば鋼や超硬合金などの帯状の電極体５０を巻き取るのに十分な剛性を有する材料を用いて電極体５０を挟み込むのに足る長さで形成されている。
【００２３】
具体的に、これら一対の軸状体２Ａ，２Ｂは、図２及び図３に示すように、平坦な面を形成する内周面部３ａ，３ｂと、この内周面部３ａ，３ｂの外側に円弧状の凸曲面を形成する外周面部４ａ，４ｂとを有して略半円柱状に形成されている。このうち、内周面部３ａ，３ｂは、後述する電極体５０の一端側が挿入される隙間Ｓを挟んで対向する面であり、外周面部４ａ，４ｂは、電極体５０が巻き付けられる面である。そして、これら一対の軸状体２Ａ，２Ｂは、互いの内周面部３ａ，３ｂを相対向させることによって、互いの外周面部４ａ，４ｂが全体として断面略円形状を為すように設けられている。なお、内周面部３ａ，３ｂと外周面部４ａ，４ｂとの間のエッジ部分には、電極体５０への当たりを良くするための面取り加工が施されている。
【００２４】
また、巻芯１は、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの一端（基端）側に回動切替機構５を備えている。この回動切替機構５は、一対の軸状体２Ａ，２Ｂのうち少なくとも一方の軸状体２Ａを回動自在に支持すると共に、図２に示す一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間で隙間Ｓを形成する第１の回動位置と、図３に示す一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂを回動方向の一方側に傾けて隙間Ｓに挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの回動位置を切り替える。
【００２５】
具体的に、この回動切替機構５は、図２及び図３に示すように、軸線方向に亘って分割された一対の回動部材６ａ，６ｂを備えている。これら一対の回動部材６ａ，６ｂは、巻芯１の中心軸を挟んで対称となる断面略扇形の部材であり、一対の軸状体２Ａ，２Ｂよりも大きい径を有して一対の軸状体２Ａ，２Ｂの一端側（基端部）に軸線方向に連続して設けられている。また、一対の回動部材６ａ，６ｂは、これら一対の回動部材６ａ，６ｂの外径に対応した内径を有する円筒状のハウジング部材７の内側に収納されている。
【００２６】
また、一対の回動部材６ａ，６ｂは、その中心部に中心孔８と、この中心孔８から一の半径方向に亘って形成される第１の隙間Ｓ１を挟んで対向する第１の切替面部９ａ，９ｂ及び他の半径方向に亘って形成される第２の隙間Ｓ２を挟んで対向する第２の切替面部１０ａ，１０ｂとを有している。
【００２７】
このうち、中心孔８は、巻芯１の中心軸に一致した位置において一対の回動部材６ａ，６ｂの間を貫通する丸孔を形成している。一方の回動部材６ａは、一方の軸状体２Ａの一端に取り付けられて、ハウジング部材７内に回動自在な状態で保持されている。他方の回動部材６ｂは、他方の軸状体２Ｂの一端に取り付けられて、ハウジング部材７内に固定されている。
【００２８】
ここで、ハウジング部材７内の一方の回動部材６ａが一又は他の方向に回動されることによって、図２に示すように、一対の回動部材６ａ，６ｂの第２の切替面部１０ａ，１０ｂ同士が当接されるとき、互いに対向する第１の切替面部９ａ，９ｂの間に断面略扇形の第１の隙間Ｓ１が形成される。逆に、図３に示すように、互いの第１の切替面部９ａ，９ｂ同士が当接されるとき、互いに対向する第２の切替面部１０ａ，１０ｂの間で断面略扇形の第２の隙間Ｓ２が形成される。
【００２９】
回動切替機構５は、図２及び図３に示すように、上記回動部材６ａ，６ｂの中心孔８に挿入されるセンターピン１１ａと、第１の隙間Ｓ１又は第２の隙間Ｓ２に選択的に挿入されるサイドピン１１ｂとが並行して設けられた切替部材１２を備えている。
【００３０】
切替部材１２は、一対の回動部材６ａ，６ｂと同じ外径を有する略円柱状の部材であり、ハウジング部材７の内側に収納されている。センターピン１０ａは、中心孔８に対応した長さを有して、この切替部材１２の中心から軸線方向に突出して設けられている。一方、サイドピン１０ｂは、センターピン１１ａよりも短い長さで、この切替部材１２の中心よりも偏倚した位置からセンターピン１１ａと同一方向に突出して設けられている。また、これらのピン１０ａ，１０ｂは、中心孔８及び隙間Ｓ１，Ｓ２に挿入し易くするために先端部が尖状に形成されている。
【００３１】
そして、ハウジング部材７内に収納された切替部材１２は、中心孔８にセンターピン１１ａが挿入された状態で、このセンターピン１１ａに沿った方向にスライドすると共に、サイドピン１１ｂが一対の回動部材６ａ，６ｂの間から離脱した状態で、中心孔８に挿入されたセンターピン１１ａを中心に回動することが可能となっている。
【００３２】
したがって、この回動切替機構５では、中心孔８に挿入されたセンターピン１１ａを軸線方向にスライドさせながら、一対の回動部材６ａ，６ｂの間でサイドピン１１ｂを挿脱自在とすると共に、サイドピン１１ｂが一対の回動部材６ａ，６ｂの間から離脱した状態で、センターピン１１ａを中心に切替部材１２を回動させることによって、第１の隙間Ｓ１又は第２の隙間Ｓ２に選択的に挿入されるサイドピン１１ｂの位置を切り替えることが可能となっている。
【００３３】
なお、巻芯１は、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの先端（他端）側の中央部に設けられた丸孔１３に支持ピン１４が挿入されることによって、電極体５０の巻き取り時に、この巻芯１の先端側が回転自在に支持されるようになっている。
【００３４】
また、巻回体の製造装置は、図示を省略するものの、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの外周面部４ａ，４ｂに巻き付けられた電極巻回体５０Ａを一対の軸状体２Ａ，２Ｂの他端側へと押し出す押出機構と、巻芯１を回転駆動する回転駆動機構とを概略備えている。これら押出機構及び回転駆動機構は、本発明において特に限定されるものではなく、巻回体の製造装置で従来より使用されている機構を用いることができるため、具体的な説明を省略するものとする。
【００３５】
（巻回体の製造方法）
本発明を適用した巻回体の製造方法は、上記巻回体の製造装置を用いて、負極と正極との間でセパレータを挟み込んだ帯状の電極体５０を上記巻芯１で巻き取って中空渦巻状の電極巻回体５０Ａを形成する場合に好適に用いることできる。
【００３６】
具体的に、上記巻回体の製造装置を用いて電極巻回体５０Ａを製造する際は、先ず、図２に示すように、一対の回動部材６ａ，６ｂの間に形成された第１の隙間Ｓ１に切替部材１２のサイドピン１１ｂが挿入されることによって、一対の軸状体２Ａ，２Ｂが第１の回動位置にある。これにより、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間には隙間Ｓが形成されている。そして、この隙間Ｓに電極体５０の一端側を挿入する。
【００３７】
次に、この状態から、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂを回動方向の一方側に傾けて隙間Ｓに挿入された電極体５０の一端側を挟み込む。
【００３８】
具体的には、上記図２に示す一対の軸状体２Ａ，２Ｂが第１の回動位置にある状態から、切替部材１２を一対の回動部材６ａ，６ｂに対して離間する方向にスライドさせることによって、第１の隙間Ｓ１からサイドピン１１ｂを離脱し、切替部材１２を一の方向に回動させた後、切替部材１２を一対の回動部材６ａ，６ｂに対して近接する方向にスライドさせることによって、サイドピン１１ｂを第２の隙間Ｓ２に挿入する。これにより、上記図３に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂが第１の回動位置から第２の回動位置へと切り替わる。
【００３９】
すなわち、サイドピン１１ｂを第２の隙間Ｓ２に挿入することによって、ハウジング部材７内の一方の回動部材６ａが一の方向に回動され、この一方の回動部材６ａと共に一方の軸状体２Ａが一の方向に回動する。これにより、図４（ａ）に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂが回動方向の一方側に傾いた状態となり、隙間Ｓに挿入された帯状体の一端側が一対の軸状体２Ａ，２Ｂに挟み込まれた状態となる。
【００４０】
次に、図４（ａ）に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂが電極体５０の一端側を挟み込んだ状態で、巻芯１を回転駆動機構により回転させながら、電極体５０を巻き取ることによって電極巻回体５０Ａとする。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、一方の軸状体２ａを他の方向に回動させることによって、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間に再び隙間Ｓを形成し、電極体５０の一端側を挟み込んだ状態を解除する。
【００４２】
具体的には、上記図３に示す一対の軸状体２Ａ，２Ｂが第２の回動位置にある状態から、切替部材１２を一対の回動部材６ａ，６ｂに対して離間する方向にスライドさせることによって、第２の隙間Ｓ２からサイドピン１１ｂを離脱し、切替部材１２を他の方向回動させた後、切替部材１２を一対の回動部材６ａ，６ｂに対して近接する方向にスライドさせることによって、サイドピン１１ｂを第１の隙間Ｓ１に挿入する。これにより、上記図２に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂが第２の回動位置から第１の回動位置へと切り替わる。
【００４３】
すなわち、サイドピン１１ｂを第１の隙間Ｓ１に挿入することによって、ハウジング部材７内の一方の回動部材６ａが他の方向に回動され、この一方の回動部材６ａと共に一方の軸状体２Ａが他の方向に回動する。これにより、図４（ｂ）に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間に再び隙間Ｓが形成され、電極体５０の一端側を挟み込んだ状態が解除される。
【００４４】
次に、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの外周面部４ａ，４ｂに巻き付けられた電極巻回体５０Ａを押出機構によって一対の軸状体２Ａ，２Ｂの他端側へと押し出すことで、この電極巻回体５０Ａを巻芯１から抜き取る。以上の工程を経ることによって、中空渦巻状の電極巻回体５０Ａを得ることができる。
【００４５】
以上のように、本発明では、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間に形成された隙間Ｓに電極体５０の一端側を挿入した後、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂを回動方向の一方側に傾けて電極体５０の一端側を挟み込み、この状態で巻芯１を回転させながら電極体５０を巻き取った後、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間に再び隙間Ｓを形成することによって、電極体５０の一端側を挟み込んだ状態を解除することから、巻芯１に巻き付けられた電極巻回体５０Ａを巻芯１から容易に抜き取ることが可能である。
【００４６】
したがって、本発明によれば、従来のように電極巻回体２００Ａの内側から電極体２００の一部が螺旋状に飛び出したり、電極巻回体２００Ａの一部が損傷したりするなどの不良品の発生を防ぎつつ、中空渦巻状の電極巻回体５０Ａを歩留り良く製造することが可能である。
【００４７】
また、本発明では、巻芯１に巻き付けられた電極巻回体５０Ａを巻芯１から容易に抜き取ることが可能なため、従来のように巻芯１００の表面に滑りを良くするための処理を施す必要がない。このため、巻き取り開始時に電極体５０に滑りが生じるといったことを防ぐことができ、電極体５０を巻き取る距離のバラツキも抑えることが可能である。また、電極体５０の一端に掛かり代を余分に取る必要がないため、電極巻回体５０Ａの巻数を増やして容量を高めることが可能である。
【００４８】
また、本発明では、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂを回動方向に傾けて隙間Ｓに挿入された帯状体５０の一端側を挟み込むことから、一対の軸状体２Ａ，２Ｂを撓ませることなく、内周面部３ａ，３ｂのエッジ部分で帯状体５０の一端側を強固に挟み込むことができる。また、一対の軸状体２Ａ，２Ｂには撓みが殆ど生じないため、電極巻回体５０Ａに歪みや皺等を生じさせることなく、電極体５０を巻芯１に正確に巻き付けることができる。その結果、得られる電極巻回体５０Ａの真円度を高めることが可能である。さらに、一対の軸状体２Ａ，２Ｂに強固な剛性を持たせる必要もない。
【００４９】
また、本発明では、従来のように電極体２００の幅に合わせて隙間Ｓ’の長さを変更する必要がなく、１つの巻芯１で電極体５０の幅の違いに対応した、いわゆるフリーサイズの巻き取りが可能である。また、上述した巻芯１の機構もシンプルなため、コストの低減が可能である。
【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図５に示すように、一対の軸状体２Ａ，２Ｂのうち、少なくとも一方の内周面部３ａのエッジ部分に、第２の回動位置において他方の内周面部３ｂと当接される当接面部３ｃを設けた構成としてもよい。この場合、一対の軸状体２Ａ，２Ｂの対向する内周面部３ａ，３ｂの間で電極体５０の一端側を更に強固に挟み込むことが可能となる。
【００５１】
また、上記巻芯１では、一対の軸状体２Ａ，２Ｂのうち一方の軸状体２Ａを他方の軸状体２Ｂに対して回動させる構成となっているが、一対の軸状体２Ａ，２Ｂを互いに逆向きに回動させる構成とすることも可能である。
【００５２】
さらに、上記巻芯１では、回動切替機構５を用いて一対の軸状体２Ａ，２Ｂの回動位置を切り替える構成となっているが、巻芯１を回転する回転駆動機構の駆動を利用して一対の軸状体２Ａ，２Ｂの回動位置を切り替える構成とすることも可能である。
【００５３】
なお、本発明は、上記電極巻回体５０Ａを製造する場合に限らず、例えばフィルムや紙等の巻取工程に適用することも可能である。すなわち、本発明は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体を製造する場合に幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…巻芯  ２ａ，２ｂ…軸状体  ３ａ，３ｂ…内周面部  ３ｃ…当接面部  ４ａ，４ｂ…外周面部  ５…回動切替機構  ６ａ，６ｂ…回動部材  ７…ハウジング部材  ８…中心孔  ９ａ，９ｂ…第１の切替面部  １０ａ，１０ｂ…第２の切替面部  １１ａ…センターピン  １１ｂ…サイドピン  １２…切替部材  １３…丸孔  １４…支持ピン  ５０…電極体（帯状体）  ５０Ａ…電極巻回体（巻回体）Ｓ…隙間  Ｓ２…第１の隙間  Ｓ３…第２の隙間
【図１】
2011088689.tif 000003
【図２】
2011088689.tif 000004
【図３】
2011088689.tif 000005
【図４】
2011088689.tif 000006
【図５】
2011088689.tif 000007
【図６】
2011088689.tif 000008
【図７】
2011088689.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月5日(2010.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る巻回体の製造装置は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、巻芯が、帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、一対の軸状体の対向する内周面部の間で隙間を形成する第１の回動位置と、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構と、巻芯を回転駆動する回転駆動機構と、一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を一対の軸状体の他端側へと押し出す押出機構とを備え、回動切替機構が一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部の間に隙間を形成した状態とし、この隙間に帯状体の一端側を挿入した後、回動切替機構が一対の軸状体を第２の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込んだ状態とし、この状態で回転駆動機構が巻芯を回転させながら帯状体を巻き取ることによって巻回体とした後、回動切替機構が一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成した状態とし、帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除した後、押出機構が一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を一対の軸状体の他端側へと押し出すことによって、巻回体を巻芯から抜き取ることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、
前記巻芯は、前記帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に前記帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間で前記隙間を形成する第１の回動位置と、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、前記一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構と、
前記巻芯を回転駆動する回転駆動機構と、
前記一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を前記一対の軸状体の他端側へと押し出す押出機構とを備え、
前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に前記隙間を形成した状態とし、この隙間に前記帯状体の一端側を挿入した後、前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第２の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込んだ状態とし、この状態で前記回転駆動機構が前記巻芯を回転させながら前記帯状体を巻き取ることによって巻回体とした後、前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成した状態とし、前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除した後、前記押出機構が前記一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を前記一対の軸状体の他端側へと押し出すことによって、前記巻回体を前記巻芯から抜き取ることを特徴とする巻回体の製造装置。
【請求項２】
前記回動切替機構は、その中心部に中心孔と、この中心孔から一の半径方向に亘って形成される第１の隙間を挟んで対向する第１の切替面部及び他の半径方向に亘って形成される第２の隙間を挟んで対向する第２の切替面部とを有して軸線方向に亘って分割されると共に、前記一対の軸状体の一端側に設けられた一対の回動部材と、
前記一対の回動部材の一端側から前記中心孔に挿入されるセンターピンと、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されると共に前記センターピンよりも短いサイドピンとが並行して設けられた切替部材とを備え、
前記中心孔に挿入されたセンターピンを軸線方向にスライドさせながら、前記一対の回動部材の間で前記サイドピンを挿脱自在とすると共に、前記サイドピンが前記一対の回動部材の間から離脱した状態で前記センターピンを中心に前記切替部材を回動させることによって、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されるサイドピンの位置を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の巻回体の製造装置。
【請求項３】
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の内周面部には、前記第２の回動位置において他方の内周面部と当接される当接面部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻回体の製造装置。
【請求項４】
帯状体を巻芯で巻き取ることで形成される巻回体を製造する際に、
前記巻芯として、前記帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に前記帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体を用い、
前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に前記隙間を形成した状態で、この隙間に前記帯状体の一端側を挿入する工程と、
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む工程と、
前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態で前記巻芯を回転させながら前記帯状体を巻き取ることによって巻回体とする工程と、
前記回動された軸状体を逆方向に回動させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成し、前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除する工程と、
前記巻回体を前記巻芯から抜き取る工程とを含むことを特徴とする巻回体の製造方法。
【請求項５】
前記巻回体は、正極と負極との間でセパレータを挟み込み、中空渦巻状に巻き取った電極巻回体であることを特徴とする請求項４に記載の巻回体の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月25日(2011.1.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、巻芯に巻き付けられた巻回体を巻芯から容易に抜き取ることができる巻回体の製造装置を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る巻回体の製造装置は、帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、巻芯が、帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、一対の軸状体の対向する内周面部の間で隙間を形成する第１の回動位置と、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構とを備え、回動切替機構は、その中心部に中心孔と、この中心孔から一の半径方向に亘って形成される第１の隙間を挟んで対向する第１の切替面部及び他の半径方向に亘って形成される第２の隙間を挟んで対向する第２の切替面部とを有して軸線方向に亘って分割されると共に、一対の軸状体の一端側に設けられた一対の回動部材と、一対の回動部材の一端側から中心孔に挿入されるセンターピンと、第１の隙間又は第２の隙間に選択的に挿入されると共にセンターピンよりも短いサイドピンとが並行して設けられた切替部材とを有し、一対の軸状体の回動位置を切り替える際は、中心孔に挿入されたセンターピンを軸線方向にスライドさせながら、一対の回動部材の間でサイドピンを挿脱自在とすると共に、サイドピンが一対の回動部材の間から離脱した状態でセンターピンを中心に切替部材を回動させることによって、第１の隙間又は第２の隙間に選択的に挿入されるサイドピンの位置を切り替えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
以上のように、本発明では、回動切替機構が一対の軸状体の回動位置を切り替える際に、中心孔に挿入されたセンターピンを軸線方向にスライドさせながら、一対の回動部材の間でサイドピンを挿脱自在とすると共に、サイドピンが一対の回動部材の間から離脱した状態でセンターピンを中心に切替部材を回動させることによって、第１の隙間又は第２の隙間に選択的に挿入されるサイドピンの位置を切り替える。
そして、本発明では、回動切替機構が一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部の間に隙間を形成した状態とし、この隙間に帯状体の一端側を挿入した後、回動切替機構が一対の軸状体を第２の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込んだ状態とし、この状態で巻芯を回転させながら帯状体を巻き取ることによって巻回体とした後、回動切替機構が一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成した状態とし、帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除した後、一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を一対の軸状体の他端側へと押し出すことによって、巻回体を巻芯から容易に抜き取ることが可能であり、このような巻回体を歩留り良く製造することが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状体を巻芯で巻き取ることにより形成される巻回体の製造装置であって、
前記巻芯は、前記帯状体の一端側が挿入される隙間を挟んで対向する内周面部と、この内周面部の外側に前記帯状体が巻き付けられる外周面部とを有して軸線方向に亘って分割された一対の軸状体と、
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の軸状体を回動自在に支持すると共に、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間で前記隙間を形成する第１の回動位置と、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込む第２の回動位置との間で、前記一対の軸状体の回動位置を切り替える回動切替機構とを備え、
前記回動切替機構は、その中心部に中心孔と、この中心孔から一の半径方向に亘って形成される第１の隙間を挟んで対向する第１の切替面部及び他の半径方向に亘って形成される第２の隙間を挟んで対向する第２の切替面部とを有して軸線方向に亘って分割されると共に、前記一対の軸状体の一端側に設けられた一対の回動部材と、
前記一対の回動部材の一端側から前記中心孔に挿入されるセンターピンと、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されると共に前記センターピンよりも短いサイドピンとが並行して設けられた切替部材とを有し、
前記一対の軸状体の回動位置を切り替える際は、前記中心孔に挿入されたセンターピンを軸線方向にスライドさせながら、前記一対の回動部材の間で前記サイドピンを挿脱自在とすると共に、前記サイドピンが前記一対の回動部材の間から離脱した状態で前記センターピンを中心に前記切替部材を回動させることによって、前記第１の隙間又は前記第２の隙間に選択的に挿入されるサイドピンの位置を切り替えることを特徴とする巻回体の製造装置。
【請求項２】
更に、前記巻芯を回転駆動する回転駆動機構と、
前記一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を前記一対の軸状体の他端側へと押し出す押出機構とを備え、
前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に前記隙間を形成した状態とし、この隙間に前記帯状体の一端側を挿入した後、前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第２の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部を回動方向の一方側に傾けて前記隙間に挿入された帯状体の一端側を挟み込んだ状態とし、この状態で前記回転駆動機構が前記巻芯を回転させながら前記帯状体を巻き取ることによって巻回体とした後、前記回動切替機構が前記一対の軸状体を第１の回動位置に位置させることによって、前記一対の軸状体の対向する内周面部の間に再び隙間を形成した状態とし、前記帯状体の一端側を挟み込んだ状態を解除した後、前記押出機構が前記一対の軸状体の外周面部に巻き付けられた巻回体を前記一対の軸状体の他端側へと押し出すことによって、前記巻回体を前記巻芯から抜き取ることを特徴とする請求項１に記載の巻回体の製造装置。
【請求項３】
前記一対の軸状体のうち少なくとも一方の内周面部には、前記第２の回動位置において他方の内周面部と当接される当接面部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻回体の製造装置。
【請求項４】
前記巻回体は、正極と負極との間でセパレータを挟み込み、中空渦巻状に巻き取った電極巻回体であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の巻回体の製造装置。