(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリ板(14)グループ(12)をバッテリ箱(10)内に形成されている複数のセル(11)内に装入するためのフレーム(28)であって、それぞれのバッテリ板グループ(12)を個々に受け入れる複数の空間(20)を形成するために、互いに隔設された複数の壁(35)を有し、該複数の壁(35)は、前記バッテリ板グループ(12)が前記空間(20)に挿入され、引続きそれらの内部で、該壁(35)によって押圧挟持され、保持されることを可能にするために、相互に接近又は離隔可能であって、さらに、前記それぞれの壁(35)の下端に、前記セル内に配置されるように備えられ、壁(35)とともに連続した表面となっている案内手段(46)を有するフレーム(28)において、該案内手段(46)が前記壁(35)、セル又はバッテリ板グループの全幅に亘って延びており、前記バッテリ板グループ(12)がそれに対応する壁(35)で押圧挟持されている間に、該バッテリ板グループ(12)を前記セル内に向けて押出するように構成されていることを特徴とするバッテリ板グループ装入のためのフレーム。
【請求項２】
さらに、それぞれ１対の壁(35)の間にて、それぞれの空間(20)内へ挿入可能に各空間(20)毎に設けられた係止手段(36)を有し、該係止手段は１つのバッテリ板グループ(12)が前記空間(20)内に配置されるときに、当該バッテリ板グループ(12)の基底端を支持することを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項３】
バッテリ板グループを箱(10)内のそれぞれのセルに積込む場合に使用するフレーム(28)であって、それぞれのバッテリ板グループ受領空間(20)を画定している間隔を置いてある壁(35)を有し、該壁(35)は、前記バッテリ板グループ(12)が前記空間(20)に挿入され、引続きそれらの内部で該壁(35)によって把持されるように保持されることを可能にするために、相互に離れたり接近したりできるように可動可能となし、それぞれ１対の壁(35)の間にて、それぞれの空間(20)内へ挿入可能に各空間(20)毎に設けられた係止手段(36)を有し、該係止手段は１つのバッテリ板グループが当該空間(20)内に配置されるときに、当該バッテリ板グループの基底端を支持することを特徴とするフレーム。
【請求項４】
前記係止手段(36)が前記バッテリ板グループ(12)の中央面に対して下方向と横方向との動きを禁ずるように前記バッテリ板グループ(12)を配置することを特徴とする請求項２または３に記載のフレーム。
【請求項５】
前記係止手段(36)が前記空間(20)から除去可能であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載のフレーム。
【請求項６】
前記係止手段(36)が直交する接触部を形成し、かつ前記接触部の交差点に隣接する軸によって回転可能であることを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載のフレーム。
【請求項７】
前記係止手段(36)が、前記壁と共に或いは前記壁に関連して移動可能であることを特徴とする請求項２から６のいずれか１つに記載のフレーム。
【請求項８】
前記係止手段(36)によって画定された前記バッテリ板グループの基底端位置とそれに係わる壁の頂部との間の距離が前記バッテリ板グループ(12)の合計の高さよりも大きいことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のフレーム。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか１つに記載のフレーム(28)を包含しているバッテリ板グループ積込み装置であって、それぞれの係止手段(36)上に着座するように前記バッテリ板グループ(12)をそれぞれの空間(20)へ積込むための手段と、前記壁(35)の間の前記バッテリ板グループ(12)を把持するように前記壁(35)を互いの方向に向けて移動させるための手段と、前記空間から前記係止手段(36)を除去させるための手段と、１個のバッテリ箱(10)を前記案内手段(46)に係合させるための手段と、前記バッテリ板グループを、前記案内手段を通じて前記箱の中へ押込むための手段(51)とからなることを特徴とするバッテリ板グループ積込み装置。
【請求項１０】
前記壁(35)を互いの方向へ向けて移動させるための前記手段が、前記バッテリ板グループ(12)に押圧力を働かせるための手段であることを特徴とする請求項９に記載のバッテリ板グループ積込み装置。
【請求項１１】
前記押込み手段(51)が全てのバッテリ板グループ(12)に同時に作用することを特徴とする請求項９または１０に記載のバッテリ板グループ積込み装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、バッテリ板のグループをバッテリ箱へ積込むための装置に関し、特に、しかし限定的ではないが、再結合バッテリのためのグループを積込むための装置に関する。
再結合バッテリ（いわゆる、水素と酸素が再結合して水を形成するバッテリ）は、酸性電解液が完全に吸収されているミクロ多孔性のグラスファイバの分離体を有する傾向にある。前記分離体の材料は非常に壊れやすく、また前記バッテリ板グループは、前記電解液が前記板と活性接触状態にあることを確実なものとするために、圧縮された状態（そして、前記箱によってその状態に保持される）において前記バッテリ箱へ積込まれなければならない。
前記圧縮されているバッテリ板グループを前記バッテリ箱のセル内へ挿入するときに、前記セルが実質的に同一寸法である場合、前記分離体に損傷を与えること無く挿入を行うには大きな難問が存在する。
処理用ジグ箱からこの種のバッテリ板グループを運ぶ際にもまた問題がある。というのは、圧縮力を負荷する前記ジグ箱内の前記壁は、それらが前記分離体表面全体にわたって作用しないならば前記分離体に傷をつけるかもしれないからである。したがって、前記ジグ箱の壁の端部上に案内部を配設することによって、前記バッテリ板グループを前記ジグ箱から直接に積込むことが試みられている。しかし、これら案内部は前記バッテリセルの幅を部分的に横切って延在するだけである。なぜならば、前記ジグ箱が積込まれているときには、バッテリ板グループ素子が着座する横断している支持のための空間が存在しなければならないからである。その結果、前記グループの案内されていない部分は前記箱壁上において引裂き損傷を被ることとなる。
本発明の１つの側面としては、本発明が、複数のバッテリ板グループをバッテリ箱内に形成されている複数のセル内に装入するためのフレームであって、それぞれのバッテリ板グループを個々に受け入れる複数の空間を形成するために、互いに隔設された複数の壁を有し、該複数の壁は、相互に接近又は離隔可能であって、前記空間内に受け入れられた、それぞれのバッテリ板グループを挟持可能に構成されており、さらに、前記それぞれの壁の下端には、壁とともに連続した表面となっており、かつ、前記セルおよびバッテリ板グループの全幅に亘って延びる案内手段を設け、前記バッテリ板グループがそれに対応する壁で押圧挟持されている間に、該バッテリ板グループを前記セル内に向けて押出するように構成されていることを特徴とするバッテリ板グループ装入のためのフレームにある。
特に好ましい実施態様としては、前記フレームが、さらに、それぞれ１対の壁の間にて、それぞれの空間内へ挿入可能に各空間毎に設けられた係止手段を有し、該係止手段は１つのバッテリ板グループが前記空間内に配置されるときに、当該バッテリ板グループの基底端を支持することである。
本発明のもう１つの側面としては、バッテリ板グループを、箱内のそれぞれのセルに積込む場合に使用するフレームであって、それぞれのバッテリ板グループ受領空間を画定している間隔を置いてある壁を有し、該壁は、前記バッテリ板グループが前記空間に挿入され、引続きそれらの内部で該壁によって把持されるように保持されることを可能にするために、相互に離れたり接近したりできるように可動可能となし、それぞれ１対の壁の間にて、それぞれの空間内へ挿入可能に各空間毎に設けられた係止手段を有し、該係止手段は１つのバッテリ板グループが当該空間内に配置されるときに、当該バッテリ板グループの基底端を受け止める係止手段を有することを特徴とする。
好ましくは、どちらの場合においても、前記係止手段が前記バッテリ板グループの中央面に対して下方向と横方向との動きを禁ずるように前記バッテリ板グループを配置する。これらの場合、いずれにおいても、前記係止手段が前記空間から除去可能である。したがって、たとえば、前記係止手段が直交するアバットメント（abatement）を形成し、かつ前記アバットメントの交差点に隣接する軸によって回転可能である。前記係止手段は、前記壁と共に或いは前記壁に対して移動可能であり、前記壁と向かい合ってそれらの相対位置を維持する。
前記係止手段によって画定された前記バッテリ板グループの基底端位置とそれに係わる壁の頂部との間の距離が前記バッテリ板グループの合計の高さよりも大きいことが好ましい。これは、前記フレームから挿入の間に前記バッテリ板グループのいずれの部分をも前記壁の端部において引裂き損傷を被ることを防止できる。
本発明の更にもう１つの側面としては、上記のフレームを包含しているバッテリ板グループ積込み装置であって、それぞれの係止手段上に着座するように前記バッテリ板グループをそれぞれの空間へ積込むための手段と、前記壁の間の前記バッテリ板グループを把持するように前記壁を互いの方向に向けて移動させるための手段と、前記空間から前記係止手段を除去させるための手段と、１個のバッテリ箱を前記案内手段に係合させるための手段と、前記バッテリ板グループを、前記案内手段を通じて前記箱の中へ押込むための手段と有する。
好ましい実施態様においては、前記壁を互いの方向へ向けて移動させるための前記手段が、前記バッテリ板グループに押圧力を働かせるように設計されていることであり、この場合、この力は前記押込み手段の作動中は維持され得る。
前記押込み手段が全てのバッテリ板グループに同時に作用させてもよく、また頭部を設けてもよい。各々の頭部は、前記バッテリ板グループに鋳造された端末柱或いは帯環と協働するように成形体と共に成形され、前記頭部と前記バッテリ板グループとの間に正確な位置選定が得られる。
本発明は上記の通り定義されたが、それは、上記或いは下記で開示されているいかなる特徴の組み合わせをも包含するものと理解されるべきである。
本発明は種々の方法により実行でき、特定な実施例を、以下において添付図面を参照にしながら例として説明する。
図１は、蓋を取り除いた状態の再結合バッテリ上部からの平面図である。
図２は、もとの場所にあるグループを示す図１の端部セルの垂直断面図である。
図３は、バッテリ板グループ上に帯環を鋳造するための機械の除荷施設を示す概略図である。
図４は、図３の機械のジグ箱からグループを除去するための図解的描写である。
図５は、荷重形態の図解的描写であり、減少番号順に、把持用保持グループ、圧縮フレーム、及び、コンベヤ上のバッテリ箱である。
図６は、図５の圧縮フレーム上部からの平面図である。
図７は、図６のフレームの一部についての部分的な概略側面図である。
図８は、図７のフレームからの前記グループをバッテリ箱内へ押込むための詰め込み道具の端部である。
上述した通り、再結合バッテリは、バッテリ板グループと分離体が押圧下においてバッテリ箱のセル内部に挿入されることと、押圧が前記バッテリ箱セルの壁によって維持されることとを必要とする。
図１は、バッテリ板グループ１２が挿入されているセル１１を有するバッテリ箱を示している。バッテリ板グループ１２は、交互にかつ規則的に挿入された分離体１３と板１４とからなる。板１４は突起１５を有し、当該突起上には、帯環１６或いは端末柱１７がこの種の帯環等を鋳造するための機械によって鋳造されている。
この種の機械は多くの形態を取り得るが、典型的には、それは一連の円周上に間隔を置いた位置においてジグ箱を支持している回転可能なテーブルからなる。各々のジグ箱は、多くの空間或いはセルからなり、バッテリ板グループは積込み施設において前記セルへ積込まれる。なおかつ前記ジグ箱は壁を有し、前記壁はバッテリ板グループに対して互いに接近したり、離れたりするように移動し、前記バッテリ板グループを解放する。前記バッテリ板グループの回りで指示されている前記テーブルがそれらが整列されている施設を通過するとき、前記突起は洗浄され、融剤で処理され、それらの上に鋳造された帯環及び端末柱を有する。そのため、１個のジグ箱が除荷施設に到着する時までに、それは、正しい順序と整列状態にあり、バッテリ箱へ積込む準備ができている１組のバッテリ板グループ１２を包含している。出願人は、この種の機械のサンプルをＣＯS5とＣＯS8の商標の下で販売している。
この種の除荷施設は、図３に図示され、一般に１８で指示さている。しかし、前記除荷施設１８は、多くの新しく特許性のある特徴を有している。１つのジグ箱１９が前記施設において示されており、それは、前記バッテリ板グループが挿入されている複数の並列した空間２０を画定していることが分かる。（前記バッテリ板グループは図３に示されていない。）前記ジグ箱１９が前記除荷施設１８に到着したとき、前記バッテリ板グループ１２は前記空間２０内において把持される。自動除荷のために設計されている既存のジグ箱に反して、ジグ箱１９の壁２１は連続であり、前記バッテリ板グループ１２上で係合されている面のほとんど全体の面積にわたって延在している。このことは、前記バッテリ板グループに係合させるために、把持用指状体を空隙を通じて前記壁内へと通過させる既存の方法では前記ジグ箱から前記バッテリ板グループを除去することは不可能であることを意味している。出願人は、この問題を一連の支持体２２を配設することによって克服している。これら支持体の位置は、初期段階においては、破線２３によって示されている、当該支持体が前記バッテリ板グループ１２の最下端に係合する図３に示されている位置まで上昇されている。（前記支持体２２はバッテリ板グループ１２の横方の動きを拘束するために直立端部（不図示）を有し得る。）
ひとたびバッテリ板グループ１２が支持体２２によって係合されたならば、壁２１は互いに僅かに離れ、前記バッテリ板グループを解放する。同時に、支持体２２の上方向の動きでバッテリ板グループ１２が空間２０を通じて押し上げられることを可能にする。そのため、図４の２４で描写されているように、前記バッテリ板グループは実質的にジグ箱１９から突出している。この位置において、バッテリ板グループ１２は把持用頭部２６の板２５によって係合され、それから、図４の２７に示されているように前記ジグ箱の外へと上昇される。
図５から分かるように、除去されたバッテリ板グループ１２は、それからそれらが一般に２８で示されている圧縮フレームに重なるまで頭部２６によって横方向に運搬される。圧縮フレーム２８は図６と図７においてもっと完全に図示される。前記フレームは２個の端部２９、３０を包含し、当該端部は、垂直方向に間隔を置き、対になっている水平方向の棒の３１から３４によって各側端で内部結合されている。壁３５は、上方の棒３１と３２に滑動可能に装着されており、一方、係止体３６は、下方の棒３３と３４に回転可能、なおかつ滑動可能に装着されている。１対の隣合っている壁３５の間で画定されている各バッテリ板グループ受入れ空間３７のために１対の対向する係止体３６が存在する。壁３５と係止体３６とはチェーン３８と３９によって内部連結されている。そのため、係止体と壁の端部組み合わせ４０がそれと隣り合った壁から引き離されるとき、他の壁と係止体は、前記チェーンの長さによって画定された間隔に等しく引き離される。この動きは円筒６０によって得られ、それはまたスペーサ４１によって画定される間隔に対して前記壁３５を圧縮するために反対方向へと移動する。これらの２つの位置がフレーム２８の開位置と閉位置とを構成する。
図５から分かるように、各々の係止体３６は、それぞれの棒３３と３４に滑動可能かつ回転可能に装着される一般には矩形体４２と、１つのバッテリ板グループ１２の基底を支持体するための１つの突出足４３とからなる。前記矩形体４２の内側の端部４４はバッテリ板グループ１２のための横方向の突部を画定するため、それらは側方向に動くことはできない。各側における矩形体４２は、それぞれの棒４５によって、１集合として内部的に連結されている。前記棒４５は、前記係止体３６を、図５に示されているそれらの支持位置から、それらがバッテリ板グループ１２を完全に離脱する一般に垂直な位置へと回転させるために利用される。
各壁３５は１個或いは２個以上の案内詰め金を有する。当該案内詰め金は、関連するバッテリ箱のセル１１内部へと突入するよう設計されるため、前記案内詰め金は、それらがそれぞれのセル１１内へと移動するときに、前記バッテリ板グループが沿って滑り入れるようにするための案内表面を画定する。前記詰め金４６は、関連する壁と共に連続的に成形されるため、前記バッテリ板グループに損傷を与え得る端部や突起は存在しない。好ましくは、壁３５とそれらの詰め金４６は、１片の非常に磨かれた軟らかな金属から成形されることである。前記足４３によって画定されている位置からの壁の高さが、前記バッテリ板グループの高さよりも大きいため、ひとたび挿入されたならば、前記バッテリ板グループは前記壁のどの部分にも引っかからないし、前記壁の幅は前記グループの幅よりも大きい。
前記フレーム２８の下端に装着される矩形案内フレーム４７は、フレーム２８を、コンベヤ５０で運ばれるバッテリ箱１０に関して受け、配置する。前記案内フレーム４７は、先細りの開口４９を有するため、前記フレーム４７がその上で係合され場合に前記箱１０は損傷を受けないし、同様に、前記グループが挿入中に前記箱１０において引裂き損傷を被ることはない。
再度、図５を参照する。前記把持用頭部２６で保持されている前記バッテリ板グループ１２は、前記壁が「開」位置にあるときに、対となっている壁３５の間のそれぞれの空間へ積込まれる。この位置では、前記係止体は図５に示されている通り配列され、前記バッテリ板グループは対となっている足４３によってそれぞれの空間内で支持され、端部４４によって横方向に配置される。前記壁は、それらが前記バッテリ板グループ１２を把持し、圧縮するまで円筒６０によって一緒に引き抜かれる。（調整可能な係止体４０ａは圧縮の限界を画定し、また係止体４１に加えて或いは当該係止体の代わりに配設される。これら係止体の長所は、異なるバッテリ寸法に対する調整を容易にしてくれることである。係止体４１はいずれの場合においても機械の「乾燥」運転に使われる。）それから、フレーム２８は、コンベヤ５０によって正確な位置へと運ばれているバッテリ箱１０上へと下方向に下げられ、バッテリ箱１０とフレーム２８との間の正確な相対位置が、案内フレーム４７によって画定される。この時点において、係止体３６は、外方向へと揺動されるため、その後、前記バッテリ板グループは、まだ圧縮されている状態にある間に、前記セル１１内へ下方向へ押し下げられる。壁３５と詰め金４６は連続的な表面を提供するため、これは簡単に、素早く、なおかつ損傷を与えること無く達成できる。
この押込み段階は、図８で一般的に示されている押込み部（詰込み部）を使って達成される。前記押込み部は、横方向に間隔を置いた多くの垂直方向の従属した棒５２からなっており、各々の棒はその自由端部に頭部５３を有している。棒５２の上方端部は、板５４に配設されていて、円筒５５によって上昇されたり、下降されたりする。頭部５３は、前記バッテリ板グループの上部表面を正確に受けるように輸郭形成がなされていて、厳密な形は、係合したバッテリ板グループが端末柱を包含するか或いは単に帯環を包含するかによって決定づけられる。この輸郭形成は、単に前記バッテリ板グループを防御するだけではなく、頭部５３とバッテリ板グループ１２との間の正確な整列を確実なものとする。ひとたび、頭部５３がバッテリ板グループ１２の頂部に係合されたならば、円筒５５は押込み部５１を下方向に動かし、前記バッテリ板グループは真っ直ぐセル１１内へと押込まれる。
フレーム２８と押込み部５１の全体的な配列は、押込み部５１、バッテリ板グループ１２及びバッテリ箱１０について非常に正確な相対的配置を可能としているため、再結合バッテリにおいて必要とされる非常に窮屈な接近状態にあるにもかかわらず、非常に滑らな挿入が生じるだろうことが理解される。
本発明は再結合バッテリについて重点的に説明されているが、隣合っている一連のセルを同時に積込み得る機能は、他の型のバッテリの製造においても魅力的であり、本明細書内で概略的に記載されている一般的な原理は同様に適用可能である。
図示されている厳密な構成は有利ではあるが、本発明は種々の構成を組合わせ得る。たとえば、前記係止体は、前記空間に入ったり、出たりと滑動することができる。この場合、１対の係止体は、単一の素子によって構成される。同様に単一の係止体素子は片側から揺動される。
【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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