(57)【要約】【課題】短時間で、簡単な操作で、積層体を所定の締付力で締め付けて、積層体を構成する部材の位置ズレを防止することができるクランプ治具を提供する。【解決手段】積層体を挟持するための板状の挟持片21,31を有する一対の挟持部2,3と、一対の挟持片21,31の間隔を調整する間隔調整機構4と、挟持片に積層体への押圧力を付与する締付機構5とを備える。間隔調整機構4は、２つの雄螺子部を有する螺子軸6と、各雄螺子部に螺合する雌螺子部を有する筒部7,8とを備えるターンバックル部41を有し、対向する挟持片の間に螺子軸6と筒部7,8とが配置される。挟持部は、筒部7に固定される固定挟持部2と、筒部8に挟持方向に可動に支持される可動挟持部3とから構成される。締付機構5は、可動挟持部3を挟持方向に動かして、挟持片31を、積層体を締付挟持位置と、締付解除位置とに変更する構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体を所定の圧力で積層方向に押圧して挟持するクランプ治具であって、
積層体を挟持するための板状の挟持片を有する一対の挟持部と、一対の挟持片の間隔を調整する間隔調整機構と、挟持片に積層体への押圧力を付与する締付機構とを備え、
間隔調整機構は、螺子山の方向が互いに反対方向の２つの雄螺子部を有する螺子軸と、螺子軸のそれぞれの雄螺子部に螺合する雌螺子部を有する筒部とを備えるターンバックル部を有し、対向する挟持片の間に螺子軸と筒部とが配置され、
挟持部は、前記ターンバックル部の軸方向一端部に固定される固定挟持部と、ターンバックル部の軸方向他端部に支持軸を介して挟持方向に可動に支持される可動挟持部とから構成され、
締付機構は、可動挟持部における可動支点に対して積層体を挟持する側とは反対側を挟持方向に動かして、挟持片を、積層体を押圧状態で挟持する位置と、挟持を解除する位置とに変更する構成としていることを特徴とするクランプ治具。
【請求項２】
間隔調整機構は、固定挟持部に固定される第一筒部と、可動挟持部が端部に取り付けられる第二筒部と、第一筒部に嵌め込まれる第一雄螺子部と第二筒部に嵌め込まれる第二雄螺子部とを有する螺子軸とを備え、
締付機構は、可動挟持部を第二筒部に対して挟持方向に可動に支持する支持部と、第二筒部の側面に形成する軸受部に支持される支持軸を介して回転可能に支持されるカムと、カムを回転させるハンドル部とを備え、前記カムを可動挟持部の挟持片に当接させて、可動挟持部をカムの回転により締付挟持位置と挟持解除位置に変更するようにしていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ治具。
【請求項３】
螺子軸は、第一雄螺子部と第二雄螺子部との間にローレット部を備えることを特徴とする請求項２に記載のクランプ治具。
【請求項４】
螺子軸の回転に伴う第一筒部と第二筒部の回転を阻止する回転阻止部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のクランプ治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体を所定の圧力で押圧して挟持するクランプ治具に関する。本発明のクランプ治具は、特に、板状のものを積層した積層体を一時的に挟持して位置ズレが起こるのを防止するために用いるクランプ治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状のものが多数積層された積層体としては、例えばレドックスフロー電池のセルスタックが挙げられる。セルスタックは、例えば１０個から３０個の板状セルを積層し、その積層方向両端に給排板を配置して形成されるサブスタックにより構成される。セルスタックは、単数のサブスタックで構成したり、サブスタックを複数積層して構成したりする。
【０００３】
複数のサブスタックを積層してセルスタックを構成する場合には、複数のサブスタックを以下のようにして組み付ける。まず、複数のサブスタックを積層したものをエンドプレートで挟む。このエンドプレートは、板状セルおよび給排板よりも面積が大きく、エンドプレートの外周縁部に連結棒を挿通させる挿通穴が多数形成されている。そして、挿通穴に長尺な連結棒を挿通させて、この連結棒の両端にスプリングを介してナットを取り付け、ナットを所定の締付力となるまで締め付けることにより、これらサブスタックがエンドプレートで締め付けられる。
【０００４】
ところで、複数のサブスタックを積層してセルスタックを構成する場合、サブスタックは、これらサブスタックを積層するまでの間、多数の板状セルと給排板に位置ズレが起こらないようにするために、通常は治具を用いて固定しておく。
【０００５】
サブスタックを固定する治具としては、例えば特許文献１に示すようなＣ型クランプ治具が挙げられ、このＣ型クランプ治具を多数用いて、多数枚の板状セルと給排板を、正負の給排板の外周縁部において挟持してこれら部材を固定している。
【０００６】
Ｃ型クランプ治具は、先端部に受け部を有する螺子軸と、Ｃ字状の保持枠とを備え、この保持枠の一端部にも受け部を設け、他端部に、螺子軸が保持枠の受け部に対して進退可能に螺合される螺子孔を設けたものである。
【０００７】
そして、このＣ型クランプ治具でサブスタックを固定する際は、まず、クランプ治具の各受け部の間の間隔がサブスタックの積層高さよりも大きくなるように螺子軸を回転させた後、保持枠をサブスタックの外周部に嵌める。そして、螺子軸を両受け部がサブスタックに接触するまで回転させ、さらに、所定の締付力が得られるまで締め付けて、両受け部でサブスタックを挟持する。
【０００８】
【特許文献１】特開平11-188648号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、クランプ治具を用いて板状セル等の位置ズレが起こらないようにするためには、所定の締付力で板状セルと給排板とを締め付けておく必要がある。例えば５０００ｃｍ２セルの場合、５０００ｋｇ程度の締付力で多数の板状セルと給排板を締め付けておく必要がある。
【００１０】
このような高い締付力を得るためには、例えば螺子軸と螺子孔に形成する螺子ピッチを小さくする必要がある。
【００１１】
そのため、螺子軸の一回転あたりの軸方向への移動量が少なく、クランプ治具の取り付け、取り外しを行う際に螺子軸を回転させる回数が多くなり、取り付け、取り外し作業に長い時間が掛かってしまう。
【００１２】
さらに、螺子軸を回転させて締め付けていく際、螺子ピッチが小さいので、締付力の調整に非常に時間が掛かってしまうし、所定の高い締付力を得るためには、スパナなどの工具を用いて螺子軸を最終的に回転させて締め付けなければならない。
【００１３】
また、複数のサブスタックを積層する際は、一方のエンドプレートの上にサブスタックを積層していく。このとき、サブスタックに取り付けられているＣ型クランプ治具は、螺子軸が、サブスタックの給排板から積層方向に大きく突出した状態になっている。
【００１４】
そのため、例えば、サブスタックの給排板にクランプ治具の受け部を受け入れる凹部を形成したとしても、螺子軸は依然として給排板から大きく突出した状態になる。従って、サブスタックを積層しようとすると螺子軸が干渉して積み重ねられないので、取り付けていたクランプ治具を外してサブスタックを積層していく必要がある。このようにクランプ治具を取り外してサブスタックを積層していくと、積層している途中で板状セルや給排板の位置ズレが生ずる虞がある。
【００１５】
以上のことから、本発明は、短時間で、しかも、簡単な操作で、積層体を所定の締付力で締め付けて積層体を構成する部材の位置ズレを防止することができるクランプ治具を提供することを主目的とする。さらに、他の目的として、積層体をクランプ治具で挟持したときに、積層体の積層方向端面から突出する部分をできるだけ少なくできるクランプ治具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のクランプ治具は、積層体を所定の圧力で積層方向に押圧して挟持するクランプ治具であって、積層体を挟持するための板状の挟持片を有する一対の挟持部と、一対の挟持片の間隔を調整する間隔調整機構と、挟持片に積層体への押圧力を付与する締付機構とを備えることを特徴とする。
【００１７】
間隔調整機構は、螺子山の方向が互いに反対方向の２つの雄螺子部を有する螺子軸と、螺子軸のそれぞれの雄螺子部に螺合する雌螺子部を有する筒部とを備えるターンバックル部を有し、対向する挟持片の間に螺子軸と筒部とが配置される。ターンバックル部は、挟持片で積層体を挟持する際、高さ調整の操作が容易にできる位置に設ける。
【００１８】
螺子軸は、１本の軸に対して、螺子山の方向が互いに反対方向の２つの雄螺子部(第一雄螺子部と第二雄螺子部)を形成してもよいし、２本の軸を用い、１本の軸に第一雄螺子部を形成し、他の１本に螺子山の方向が第一雄螺子部と反対方向となる第二雄螺子部を形成するようにしてもよい。
【００１９】
１本の螺子軸に二つの雄螺子部を形成する場合には、第一雄螺子部を嵌め込む第一筒部と、第二雄螺子部を嵌め込む第二筒部とを設ける。また、２本の螺子軸にそれぞれ異なった雄螺子部を形成する場合には、筒部は１つとし、この筒部内周面に、軸方向一端側と他端側とに螺子山の方向が反対方向となる二種類の雌螺子部を形成する。
【００２０】
さらに、１本の螺子軸に二つの雄螺子部を形成する場合、螺子軸は、第一雄螺子部と第二雄螺子部との間にローレット部を形成することが好ましい。このようにローレット部を形成しておくと、螺子軸の回転を行い易くなる。
【００２１】
挟持部は、前記ターンバックル部の軸方向一端部に固定される固定挟持部と、ターンバックル部の軸方向他端部に支持軸を介して挟持方向に可動に支持される可動挟持部から構成される。
【００２２】
ターンバックル部の軸方向一端部または他端部とは、１本の螺子軸で間隔調整機構を構成する場合には、２つの筒部における螺子軸が挿入されない側の軸方向端部をいう。また、２本の螺子軸で間隔調整機構を構成する場合には、２つの螺子軸における筒部が挿入されない側の軸方向端部をいう。
【００２３】
間隔調整機構を、第一雄螺子部と第二雄螺子部とを有する１本の螺子軸と２つの第一筒部及び第二筒部とにより構成する場合には、第一筒部に固定挟持部を固定し、第二筒部に可動挟持部を挟持方向に可動に支持する。この構成の場合、螺子軸の回転に伴って、第一筒部と第二筒部が回転しないようにする回転阻止部を備えるようにすることが好ましい。
【００２４】
そして、各挟持部における挟持片の一端には、積層体に係合する係合爪を対向するように形成し、これら挟持片の係合爪で積層体を挟持することが好ましい。
【００２５】
このように挟持部と間隔調整機構とを構成することにより、二つの挟持部の挟持片の間に、間隔調整機構を構成する螺子軸と筒部とが配置され、螺子軸及び筒部は、常に挟持幅の範囲内に配置させておくことができる。
【００２６】
締付機構は、可動挟持部における可動支点に対して積層体を挟持する側とは反対側を挟持方向に動かして、挟持片を、積層体を押圧状態で挟持する位置と、挟持を解除する位置とに変更する構成としている。
【００２７】
締付機構は、カム機構を利用して、可動挟持部を挟持方向に強制的に可動させる構成とすることができる。例えば、間隔調整機構を１本の螺子軸と２つの筒部により構成する場合には、まず、可動挟持部を第二筒部に対して挟持方向に可動に支持する支持部を設ける。
【００２８】
この支持部は、例えば、可動挟持部の挟持片における第二筒部配設側に軸受部(挟持部側軸受部)を形成し、第二筒部における可動挟持部配設側端部に軸穴を形成して、可動挟持部の軸受部(挟持部側軸受部)と第二筒部の軸孔に支持軸(可動支持軸)を貫通させることにより構成できる。
【００２９】
そして、第二筒部の側面に軸受部(カム用軸受部)を形成し、この軸受部(カム用軸受部)に支持軸(カム用支持軸)を支持するようにする。このカム用支持軸に、可動挟持部の挟持片に当接するカムを回転可能に支持する。このカムには、カムを回転させるハンドル部を設ける。
【００３０】
このようなカム機構で締付機構を構成する場合には、ハンドル部を操作することによりカムを回転させると、カムに当接する可動挟持部の挟持片が挟持方向、即ち、積層体を押し付ける方向か、または積層体から離れる方向に動く。このカムの動作により、可動挟持部の挟持片を、可動支点を支点としたテコの原理によって、締付挟持位置と挟持解除位置に変更することができる。
【００３１】
以上の構成を有する本発明のクランプ治具で積層体を挟持する場合、まず、固定挟持部の挟持片と可動挟持部の挟持片との間隔を積層体の積層高さよりもわずかに大きくなるように間隔調整機構で調整する。
【００３２】
この間隔の調整は、間隔調整機構がターンバックル部を備える構成としているので、螺子軸の１回の回転による移動量を、従来のＣ型クランプの場合の２倍にすることができる。
【００３３】
さらに、本発明では、最終的な締付は、締付機構で行うため、間隔調整機構を構成する螺子軸の螺子ピッチを従来のＣ型クランプの螺子軸のように小さくしなくてもよくなる。従って、螺子軸の１回転での移動量をさらに多くでき、その結果、クランプ治具の挟持片を積層体に当接させるまでの時間を短くできるので、クランプ治具の取り付け、取り外し作業を早く行える。
【００３４】
また、従来のようなＣ型クランプ治具のように螺子ピッチを小さくする場合、締付力が高くなると螺子山が損傷し易くなるが、本発明のクランプ軸では、螺子山を大きく（粗く）形成することができるので、螺子山が壊れ難くい。
【００３５】
さらに、本発明のクランプ治具は、最終的な締付を締付機構により行う構成としているため、積層体に挟持片を軽く当接させた状態から締付機構を操作するだけで、所定の押圧力、即ち、所定の締付力で積層体を挟持することができる。
【００３６】
さらに、締付機構をカムを用いて構成する場合には、カムを回転させるだけで、挟持片を締付状態にしたり、締付を解除した状態にすることができ、操作が行い易い。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のクランプ治具は、積層体の積層高さに合わせて、各挟持部の挟持片の間隔の調整を行う動作(粗調整)を、ターンバックル部を備える間隔調整機構で行い、最終的な締付力の調整を締付機構で行うことができる。その結果、クランプの挟持幅の間隔調整を短時間で簡単に行えながら、積層体を構成する部材の位置ズレを防止できる所定の締付力で積層体を締め付けて固定することができる。しかも、締付機構が可動支持軸を支点としたテコの原理を利用しているので、稼動挟持片を押し上げる力があまり大きくなくても、積層体への十分な押し付け力が得られる。
【００３８】
さらに、本発明のクランプ治具は、積層体を挟持片で挟持したときに、積層体の積層方向端面から突出する部分は、挟持片の厚みだけとすることができる。従って、積層体の積層方向端面に、この挟持片の厚み分の凹部を形成しておけば、積層体をクランプ治具で挟持したまま、複数の積層体を積み重ねていくことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明クランプ治具の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のクランプ治具1は、図８に示すように、レドックスフロー電池を構成するサブスタック9(積層体)を所定の圧力で積層方向に押圧した状態で挟持するものである。なお、図８のクランプ治具は、所定の締付力を加える前の状態を示している。
【００４０】
本発明のクランプ治具1を複数用いて、サブスタック9を複数のクランプ治具1を用いて固定しておくことにより、サブスタック9の板状セル91及び給排板92が位置ズレしないようにする。
【００４１】
本発明のクランプ治具1について具体的に説明する。図１から図６に示すように、クランプ治具1は、サブスタック9を挟持するための一対の固定挟持部2と可動挟持部3を備える。さらに、一対の挟持片21,31の間隔を調整する間隔調整機構4と、挟持片21,31にサブスタック9への押圧力を付与する締付機構5とを備える。
【００４２】
固定挟持部2は、長方形状の挟持片21を備え、この挟持片21の一方の面における長手方向一端部には、積層体となるサブスタック9と係合する係合爪22が形成されている。さらに、この挟持片21の長手方向他端側における長辺部の両側面には、係合爪22が形成されている側に突設するように板状の保護部23が一体に形成されている。
【００４３】
可動挟持部3は、固定挟持部2の挟持片21よりも面積が大きい長方形状の挟持片31を備える。挟持片31の短辺部の長さは、固定挟持部2の挟持片21の短辺部と同じ長さであるが、挟持片31の長辺部の長さは固定挟持部2の挟持片21の長辺部よりも長く形成している。そして、挟持片31の一方の面における長手方向一端部には、積層体となるサブスタック9と係合する係合爪32が形成されている。
【００４４】
さらに、可動挟持部3は、挟持片31の長手方向ほぼ中央位置における長辺部の両側面に、後記する可動支持軸51を回転可能に支持する軸受孔を有する板状の挟持部側軸受部33が、係合爪32が形成されている側に突設するように一体に形成されている。
【００４５】
間隔調整機構4は、螺子山の方向が互いに反対方向となる２つの第一雄螺子部61と第二雄螺子部62を有する螺子軸6と、螺子軸6の第一雄螺子部61と螺合する第一筒部7と、第二雄螺子部62と螺合する第二筒部8とを備える。これら螺子軸6と第一筒部7と第二筒部8とによりターンバックル部41が構成される。
【００４６】
螺子軸6は、図５に示すように、軸方向中央部において、外周面にローレット加工を施したローレット部63が形成され、このローレット部63に対して、軸方向一方側に第一雄螺子部61が、軸方向他方側に第二雄螺子部62が形成されている。第一雄螺子部61と第二雄螺子部62の螺子山のピッチは、挟持片21の間隔の粗調整を早く行えるようにするため粗くしており、例えば、６ｍｍのピッチにしている。
【００４７】
ローレット部63と第一雄螺子部61の間、ローレット部63と第二雄螺子部62の間には小径部64が形成されている。ローレット部63の外径は、第一雄螺子部61及び第二雄螺子部62の外径よりも大きく形成している。
【００４８】
間隔調整機構4の第一筒部7は、内周面に第一雄螺子部61と螺合する螺子山が形成されている。そして、図１から図４に示すように、第一筒部7の軸方向一端は、固定挟持部2の挟持片21の長手方向一端側における係合爪22が形成されている側の面に固定されている。
【００４９】
間隔調整機構4の第二筒部8は、内周面に第二雄螺子部62と螺合する螺子山が形成されている。そして、第二筒部8の軸方向一端には、図１から図３、図６に示すように段部81が形成され、軸方向一端側の筒部側面には、前記可動支持軸51が挿通される軸孔82が形成されている。この軸孔82は、可動支持軸51の軸受となる。
【００５０】
さらに、第二筒部8の側面には、図１から図３、図６に示すように、締付機構5のカム52を回転可能に支持するカム用支持軸53が支持されるカム用軸受部83が形成されている。
【００５１】
このカム用軸受部83は、二枚の板状部材からなり、これら板状部材は、間にカム52を配置するための所定間隔を空けて平面部分が平行になるように第二筒部8の側面に固定されている。カム用軸受部83は、カム用支持軸53が挿通される軸孔84を有しており、カム用支持軸53が螺子軸6の軸方向と直交して支持されるように、軸孔84が形成されている。
【００５２】
締付機構5は、可動挟持部3の挟持片31における可動支点(可動支持軸51で支持する位置)に対してサブスタック9を挟持する係合爪22形成側とは反対側を挟持方向に動かして、サブスタック9を押圧状態で挟持する位置と、挟持を解除する位置とに挟持片31を動かせる構成としている。
【００５３】
具体的には、締付機構5は、可動挟持部3の挟持部側軸受部33と、第二筒部8の軸孔82と、可動支持軸51とにより構成される支持部を備える。この支持部により、可動挟持部3を第二筒部8に対して挟持方向に可動に支持する。
【００５４】
さらに、締付機構5は、第二筒部8の側面に形成するカム用軸受部83と、カム用軸受部83に回転可能に支持されるカム用支持軸53と、このカム用支持軸53を介してカム用軸受部83に回転可能に支持されるカム52と、カム52を回転させるハンドル部54とを備える。
【００５５】
このカム52は、カム用軸受部83に支持された状態で、可動挟持部3の挟持片31に当接させるようにしている。具体的には、カム52は、図２および図７に示すように所定の半径Ｒの外周面を有する円板状をしており、その中心部にカム用支持軸53が挿通される孔が形成されている。
【００５６】
カムの外周面の一部には、平面部と、平面部の周方向一端側に連続する湾曲部とが形成されている。この湾曲面の形成により、カム52を回転させたとき、カム52は、半径Ｒの外周面から湾曲面、そして、この湾曲面から平面部へと連続的に可動挟持部3の挟持片31に当接させていくことができる。
【００５７】
本実施形態では、図７に示すように、ハンドル部54がＡの位置にあるとき、カム52の平面部が可動挟持部3に当接するようになっている。このときは、挟持片31は挟持解除位置(Ａ位置)となる。また、ハンドル部54がＢの位置にあるとき、カム52の半径Ｒの外周面が可動挟持部3に当接するようになっている。このときは、挟持片31は締付挟持位置(Ｂ位置)となる。
【００５８】
本実施形態では、第二筒部8に設ける段部81により、可動挟持部3の揺動する量、即ち挟持方向に移動する量をできるだけ大きくなるようにしている。
【００５９】
次に、固定挟持部2と間隔調整機構4と可動挟持部3とを組み付けるには、図１から図３に示すように、まず、第二筒部8のカム用軸受部83にハンドル部54が固定されたカム52をカム用支持軸53を介して取り付けておく。
【００６０】
そして、第二筒部8に可動挟持部3を組み付ける。具体的には、第二筒部8の段部81が形成された側の端部に可動挟持部3の挟持片31を被せる。このとき、挟持片31の係合爪32が、カム用軸受部83とは反対側になるように第二筒部8に可動挟持部3を組み付ける。
【００６１】
次に、第二筒部8に形成する軸孔82の位置と、可動挟持部3の挟持部側軸受部33に設けた軸受孔の位置を合わせる。これら軸孔82と軸受孔に可動支持軸51を挿通する。この可動支持軸51の両端部には、螺子溝が形成されており、可動支持軸51の両端にナット55を螺合させて締め付けることにより、可動挟持部3が第二筒部8に対して揺動可能に支持された状態となる。
【００６２】
次に、固定挟持部2を第一筒部7及び係合爪22が上方に向くように配置した状態で、第一筒部7に螺子軸6の第一雄螺子部61を螺合させる。さらに、螺子軸6の第二雄螺子部62に第二筒部8を螺合させる。
【００６３】
固定挟持部2の係合爪22と、可動挟持部3の係合爪32とが対向するように、固定挟持部2と可動挟持部3とを位置合わせした後、固定挟持部2と可動挟持部3とが螺子軸6の回転に伴って回転しまうのを阻止する回転阻止部11を設ける。
【００６４】
この回転阻止部11は、図１に示すように、横断面が四角形状の長尺部材から形成されており、一端が固定挟持部2における係合爪22が形成されている側とは反対側端面に固定されるとともに、その下部が第一筒部7の側面に固定されている。また、上部側となる他端側は、図３に示すように、第二筒部8に形成した２枚のカム用軸受部83の間にわずかな隙間で配置させるとともに、第二筒部8の外周面に接触させている。
【００６５】
回転阻止部11の長さは、固定挟持部2と可動挟持部3とが最も接近した状態(図７の状態)のとき、回転阻止部11の上端部(可動挟持部側端部)が挟持片31の平面部に接近した状態となる長さにしている。さらに、この回転阻止部11には、図１に示すように、各挟持片21の間隔が測れるように、目盛りが設けられている。
【００６６】
このように組み付けられて構成されたクランプ治具1を用いて、レドックスフロー電池を構成するサブスタックを挟持する場合について図８に基づいて説明する。
【００６７】
ところで、レドックスフロー電池は、通常、複数の板状セル91が積層されたセル積層体が用いられる。
【００６８】
板状セル91は、図示していないが、双極板を有するセルフレーム、カーボンフェルト製の正極電極、隔膜、カーボンフェルト製の負極電極を備える。この板状セル91を、図８に示すように、複数(例えば１０個から３０個)積層し、その積層方向両端に給排板92を配置させてサブスタック9を構成している。なお、図８では省略して板状セル91の数は少なく記載している。
【００６９】
レドックスフロー電池では、このサブスタック9を複数積層し、積層方向両端に、エンドプレートを配置し、２枚のエンドプレートに連結棒を貫通させて、連結棒をナットで締め付けることにより、エンドプレートで板状セル91と給排板92を積層方向に締め付けて積層状態を保持している。
【００７０】
レドックスフロー電池の製造過程において、サブスタック9を複数積層するに当たって、サブスタック9の各板状セル91と給排板92が積層された状態で位置がずれないようにするために、通常は、クランプ治具で積層状態を固定している。
【００７１】
本実施形態のクランプ治具1は、サブスタック9の積層状態が崩れないように所定の締付力でサブスタック9を挟持でき、しかも、給排板92の端面に段部加工を施すことによって、多数のサブスタック9をクランプ治具1で挟持したまま、積層していくことができるようにしたものである。
【００７２】
まず、図８に示すように、正負両方の給排板92に、その外周縁部で、クランプ治具1を取り付ける位置に、クランプ治具1の挟持片21の厚みよりも深さが深い段状の凹部93を形成する。
【００７３】
そして、給排板92と板状セル91とが積層されたサブスタック9の厚みに合わせて、クランプ治具1の挟持片21の間隔を調整する。
【００７４】
この間隔の調整は、間隔調整機構4である螺子軸6を回転させることにより、粗調整を行う。具体的には、まず、サブスタック9の積層厚みよりもわずかに大きくなるように挟持片21の間隔を調整して、クランプ治具1の挟持片21,31を凹部93に嵌め合わす。
【００７５】
ところで、挟持片21は、一方を固定片とし、他方を厚み方向に可動な可動片としているので、可動挟持部3の挟持片31を可動させることにより、サブスタック9を締め付ける位置と、締め付けを解除する位置とに切り替えることができる。
【００７６】
そして、この位置の切り替えは、ハンドル部54付きのカム52を用いて行う。具体的には、ハンドル部54を操作することにより、カム52が回転し、このカム52の状態に応じて、挟持片31の挟持爪32の位置が、サブスタック9を押圧する位置と、押圧が解除される位置とに変更する。
【００７７】
挟持片31がサブスタック9を押圧する位置にあるとき(図７のＢ位置)は、両方の挟持片21,31により、サブスタック9は、所定の締付力で締め付けられた状態になる。また、挟持片31がサブスタック9への押圧が解除される位置(図７のＡ位置)にあるときは、サブスタック9は、両方の挟持片21,31による締め付けが解除された状態になる。
【００７８】
本実施形態では、挟持片21,31の間隔を間隔調整機構4により粗調整している間は、締付機構5のカム52が図７のＡ位置となるようにハンドル部54を位置させて、挟持片31を締付解除位置にしておく。
【００７９】
そして、サブスタック9の端面(凹部93)に挟持片21,31がほぼ平行状態となって当接するまで、ピッチの粗い螺子軸6を回転させて間隔を調整する。この粗調整は、間隔調整機構4が螺子軸6と第一筒部7と第二筒部8とにより構成されるターンバックル機構となっているので、螺子軸6を１回転させると、第一筒部7と第二筒部8とで長さが変動し、しかも、螺子山のピッチを粗くしているので、間隔の粗調整を短時間で行うことができる。
【００８０】
次に、間隔調整機構4による挟持片21,31の間隔の粗調整が終わった後に、締付機構5のカム52が図７のＢ位置となるようにハンドル部54を回転させて、挟持片31を締付挟持位置にする。このカム52の動作により、挟持片21,31でサブスタックを所定の押圧力(締付力)で挟持した状態にしておくことができる。さらに、締付機構5は、挟持片31を、可動支点を支点としたテコの原理により押し上げる構成としているので、カム52による押圧力がさほど大きくなくとも、強固な締付力が得られる。
【００８１】
また、サブスタック9の給排板92の外周縁部には、クランプ治具1の挟持片21,31が嵌合される段状の凹部93が形成されている。この凹部93は、クランプ治具1の挟持片21,31の厚みよりも深さが深いので、凹部93に挟持片21,31が所定の締付力で当接した状態のときには、挟持片21,31が給排板92から突出しない。
【００８２】
このように凹部93を形成しているので、クランプ治具1でサブスタック9を挟持したときに、挟持片21,31が給排板から突出しないし、挟持片21,31の間に間隔調整機構4が配置されるので、間隔調整機構4の螺子軸6がサブスタック9から突出することもない。
【００８３】
従って、このクランプ治具1でサブスタック9を所定の締付力で挟持したまま、複数のサブスタック9を積層していくことができる。その結果、積層されたサブスタックをエンドプレートで挟持し、ボルト軸で締め付けた後に、クランプ治具1を取り外すことができるので、サブスタック9の積層工程中に板状セル91や給排板92の位置がずれてしまうことが無くなり、高品質のセルスタックを短時間で製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のクランプ治具は、特にレドックスフロー電池を構成するサブスタックを固定するために用いる場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のクランプ治具の全体斜視図である。
【図２】本発明のクランプ治具の全体側面図である。
【図３】本発明のクランプ治具の全体背面図である。
【図４】本発明のクランプ治具の第一筒部の側面図である。
【図５】本発明のクランプ治具の螺子軸の側面図である。
【図６】本発明のクランプ治具の第二筒部の側面図である。
【図７】本発明のクランプ治具の全体側面図であって、カムの位置を示す説明図である。
【図８】本発明のクランプ治具でレドックスフロー電池のサブスタックを挟持している状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
1  クランプ治具
2  固定挟持部
21  挟持片      22  係合爪      23  保護部
3  可動挟持部
31  挟持片      32  係合爪      33  挟持部側軸受部    
4  間隔調整機構
41  ターンバックル部
6  螺子軸
61  第一雄螺子部      62  第二雄螺子部  
63  ローレット部      64  小径部
7  第一筒部
8  第二筒部
81  段部      82  軸孔      83  カム用軸受部      84  軸孔
5  締付機構
51  可動支持軸      52  カム      53  カム用支持軸  
54  ハンドル部      55  ナット
11  回転阻止部
9  サブスタック
91  板状セル      92  給排板      93  凹部
【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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【図８】
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