燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置
【課題】簡単な構成で、容易に且つ確実に燃料電池とその検査装置にそれぞれ設けられた連結部材を互いに自動的に連結することができる装置を提供する。
【解決手段】本発明の自動連結装置は、燃料電池側連結部材１０に設けられた係合部１２と、検査装置側連結部材１１を進退移動させまたは検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０から離れるように後退するのを規制する駆動手段１３と、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合可能なチャック部材１４を有しており、チャック部材１４を燃料電池側連結部材１０の係合部１２に対して係合させて燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたは燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１から離れるように後退するのを規制するチャックユニット１５と、を有している。
【解決手段】本発明の自動連結装置は、燃料電池側連結部材１０に設けられた係合部１２と、検査装置側連結部材１１を進退移動させまたは検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０から離れるように後退するのを規制する駆動手段１３と、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合可能なチャック部材１４を有しており、チャック部材１４を燃料電池側連結部材１０の係合部１２に対して係合させて燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたは燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１から離れるように後退するのを規制するチャックユニット１５と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置に関し、さらに詳しくは、複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池では一般に、複数のセルを積層して構成されており、このセルを積層して組み立てが完了した段階で、規定の電流や電圧で発電しているかなど、その発電量の検査を検査装置によって行っている。組み立てが完了した各燃料電池と検査装置とには、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材がそれぞれ設けられている。そして、従来の技術では一般に、手作業によって連結部材を接合・離脱させていた。
【０００３】
また、両連結部材の着脱を自動的に行うための従来の技術として、特許文献１が知られている。特許文献１は、接栓の着脱時における位置ずれ誤差を低減して位置精度を向上させることができ、接栓を破壊することなく電気性能寿命が高められ、製品の流れを中断させずに接栓の着脱を自動的に行うことができる接栓の自動着脱装置を提供することを目的としたものである（０００６）。
【０００４】
特許文献１には、予め配線パターン（５）の一端に電気的に接続された電子機器（４）を載置した状態でベルトコンベアにより順次搬送されるパレット（３）と、該パレットの停止位置（Ｐ）に対する搬入を検出するパレット搬入センサ（２６）と、前記パレットに固設され、両側に一次ガイド穴（１１）が形成された固定ブロック（１０）と、前記配線パターンの他端に電気的に接続された状態で前記固定ブロックに固設され、接続部（７，８）の両側に二次ガイド穴（９）が形成されたパレット側着脱接栓（６）と、前記パレットの停止位置で前記一次ガイド穴と対応する位置に該一次ガイド穴に挿入する一次ガイドピン（２１）が設けられた可動ブロック（２０）と、該可動ブロックに固設され、前記パレットの停止位置で前記二次ガイド穴と対応する位置に該二次ガイド穴に挿入する二次ガイドピン（２４）が設けられた移動側着脱接栓（１４）と、両側にガイドロッド（１９）を介して前記可動ブロックが接続された本体（１６）に設けられ、前記パレット搬入センサの検出に基づいて前記可動ブロックを前記ガイドロッドに沿って移動制御するエアシリンダ（１７）と、該エアシリンダの移動量に基づいて前記パレット側着脱接栓に対する前記移動側接栓の抜差状態を検出する接栓抜差センサ（１８）とを備えたことを特徴とする接栓の自動着脱装置が開示されている（なお、特許文献１に関する記述については、特許文献１に表記されている符号をそのまま記載する）。
【０００５】
そして、特許文献１には、エアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置された接栓の自動着脱装置が記載されている（図１および図２などを参照）。
【０００６】
また、特許文献１には、以下のことが記載されている。エアシリンダ１７が駆動して可動ブロック２０がパレット側着脱接栓６側に前進移動した際には、まず、一次ガイドピン２１が固定ブロック１０の一次ガイド穴１１に挿入され、続いて二次ガイドピン２４がパレット側着脱接栓６の二次ガイド穴９に挿入された後、検査側着脱接栓１４がパレット側着脱接栓６に接続される。また、エアシリンダ１７が駆動して可動ブロック２０が本体１６側に後退移動すると、２組のガイドピン２１，２４は二次ガイドピン２４、一次ガイドピン２１の順にガイド穴９，１１から抜かれる（００１６）。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１４９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１にあっては、エアシリンダ（１７）の前進駆動によって検査側着脱接栓（１４）をパレット側着脱接栓（６）に押し付けるようにすることのみによって接続するものであるため、パレット側着脱接栓（６）が逃げないように、上述したようにエアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置されていた。つまり、特許文献１では、エアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが平行となるように配置すると、エアシリンダ（１７）の前進駆動によって検査側着脱接栓（１４）をパレット側着脱接栓（６）に押し付けたときにパレット（３）が逃げるように後退することとなって両接栓を接続できず、その対策としてパレット（３）の後退を規制するための手段を講じる必要が発生する。したがって、特許文献１では、上述したようにエアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置されていたと考えられる。その結果、特許文献１では、検査側着脱接栓（１４）とパレット側着脱接栓（６）との着脱時における位置ずれ誤差を低減して位置精度を向上させる必要があり、そのために、パレットの停止位置（Ｐ）に対する搬入を検出するパレット搬入センサ（２６）を必要とし、さらには、一次ガイドピン（２１）と一次ガイド穴（１１）、および、二次ガイドピン（２４）と二次ガイド穴（９）を必要とするなど、構造が複雑となり、その制御も煩雑となるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、容易に且つ確実に燃料電池とその検査装置にそれぞれ設けられた連結部材を互いに自動的に連結することができる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】
【００１０】
請求項１の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置に係る発明は、上記目的を達成するため、複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、燃料電池側連結部材に係合部を設けて、検査装置側に、検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットとを設けたことにより、駆動手段によって検査装置側連結部材を燃料電池側連結部材に対して押し付けるだけでなく、チャックユニットのチャック部材が燃料電池側連結部材の係合部に係合してこれを検査装置側連結部材に向かって引き寄せ、または燃料電池側連結部材の後退移動を規制するように作動し、場合によっては検査装置側連結部材が燃料電池側連結部材の移動を規制するようにも作動するため、確実且つ容易に燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を互いに連結させて電気的に接続することができる。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当する。
【００１３】
（１） 複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、
燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、
検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、
前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、
を有することを特徴とする燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１４】
（１）項の発明では、検査装置に対して所定の位置に燃料電池側連結部材が位置するよう燃料電池を搬送し、チャックユニットのチャック部材を燃料電池側連結部材の係合部に対して係合させて、駆動手段によって検査装置側連結部材を燃料電池側連結部材に対して押し付けると共に、燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に引き寄せるように近接移動させ、または、検査装置側連結部材の後退を規制した状態でこれに対して燃料電池側連結部材を引き寄せ、あるいは、燃料電池側連結部材を規制した状態でこれに対して検査装置側連結部材を押し付ける。これにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材は互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１５】
（２） 前記チャックユニットが連結部材の相対向する位置に対で設けられていることを特徴とする（１）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１６】
（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、チャックユニットが連結部材の相対向する位置に対で設けられていることにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材が相対的に偏って当たることなく互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１７】
（３） 両連結部材の互いの衝合面に、連結部材が連結したときに嵌合される位置合わせピンと位置合わせ穴がそれぞれ設けられていることを特徴とする（１）または（２）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１８】
（３）項の発明では、（１）または（２）項に記載の発明において、両連結部材の互いの衝合面に、連結部材が連結したときに嵌合される位置合わせピンと位置合わせ穴がそれぞれ設けられていることにより、両連結部材が精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１９】
（４） 前記位置合わせピンと位置合わせ穴が複数対で設けられていることを特徴とする（３）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２０】
（４）項の発明では、（３）項に記載の発明において、位置合わせピンと位置合わせ穴が複数対で設けられていることにより、両連結部材がさらに精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００２１】
（５） 前記複数対で設けられている位置合わせピンと位置合わせ穴が異なる種類の断面形状に形成されていることを特徴とする（４）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２２】
（５）項の発明では、（４）項に記載の発明において、複数対で設けられている位置合わせピンと位置合わせ穴が、たとえば断面円形と矩形など、異なる種類の断面形状に形成されていることにより、両連結部材の向きが間違うことがなく、精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００２３】
（６） 前記燃料電池側連結部材が、前記燃料電池を前記検査装置に搬送する搬送手段に設けられていることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２４】
（６）項の発明では、（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の発明において、燃料電池側連結部材が、燃料電池を搬送する搬送手段に設けられていることにより、
検査装置に対して所定の位置に燃料電池側連結部材が位置するよう燃料電池を確実に位置合わせして搬送し、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を互いに確実且つ容易に連結し電気的に接続させることができる。
【００２５】
（７） （１）〜（６）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置を備えた燃料電池の検査システム。
【００２６】
（７）項の発明では、（１）〜（６）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置を備えたことにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とを互いに確実且つ容易に連結させて電気的に接続し、各燃料電池を確実且つ容易に検査することが可能な燃料電池の検査システムを提供することができる。
【００２７】
（８） 燃料電池を検査装置に対して搬送する方向と、駆動手段およびチャックユニットによって検査装置側連結部材および燃料電池側連結部材を移動させる方向とが平行となるように配置されていることを特徴とする（７）項に記載の燃料電池の検査システム。
【００２８】
（８）項の発明では、（７）項に記載の発明において、燃料電池を検査装置に対して搬送する方向と、駆動手段およびチャックユニットによって検査装置側連結部材および燃料電池側連結部材を移動させる方向とが平行となるように配置されていることにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材との位置合わせが容易となり、しかも、検査装置側連結部材と燃料電池側連結部材を無理なく互いに接合させるように移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置の実施の一形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の燃料電池ＦＣと検査装置２の連結部材１０，１１の自動連結装置１は、燃料電池の検査システムに含まれる。燃料電池の検査システムは、複数のセルを積層してなる燃料電池ＦＣの発電電圧や発電電流などの発電量を検査する検査装置２と、燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに搬送する搬送手段３と、燃料電池ＦＣと検査装置２とにそれぞれ設けられた連結部材１０、１１を自動的に互いに連結して電気的に接続する自動連結装置１とを備えている。
【００３０】
本発明の自動連結装置は、概略、燃料電池側連結部材１０に設けられた係合部１２と、検査装置側連結部材１１を進退移動させまたは検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０から離れるように後退するのを規制する駆動手段１３と、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合可能なチャック部材１４を有しており、チャック部材１４を燃料電池側連結部材１０の係合部１２に対して係合させて燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたは燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１から離れるように後退するのを規制するチャックユニット１５と、を有している。
【００３１】
図４および図５、または図６および図７に示すように、燃料電池ＦＣは搬送手段３に載置される。搬送手段３には後述するように燃料電池側連結部材１０が設けられている。燃料電池側連結部材１０は、燃料電池ＦＣの出力端子と直接接続され、または、アダプタを介して燃料電池ＦＣの出力端子と接続されている。
【００３２】
図３は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１との互いに対向する面をそれぞれ示したものである。したがって、図３においては、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１の位置関係が左右対称となることに注意されたい。図３に示すように、燃料電池側連結部材１０の検査装置側連結部材１１と対向する面には、この実施の形態では一対の接続端子穴１６が形成されている。接続端子孔１６の内部には燃料電池ＦＣと接続された接続端子が植設されている。また、燃料電池側連結部材１０の検査装置側連結部材１１と対向する面であって、互いに隣接していない角部近傍の位置には、この実施の形態では、断面円形と断面矩形の位置合わせ穴１７，１８が形成されている。さらに、燃料電池側連結部材１０の側部の対向する辺には、係合部１２が外側に向かって延びるように一対で形成されている。係合部１２の裏面は、後述するようにチャック部材１４が当接される受け面１２ａを構成している。なお、係合部１２は、燃料電池側連結部材１０の側部に外側に向かって延びるように形成されたものに限定されることはなく、チャックユニット１５のチャック部材１４と係合可能な受け面１２ａを構成することができるものであれば、たとえば段部や凹部など、他の形状とすることもできる。
【００３３】
図３に示すように、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と対向する面であって、燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６と対応する位置には、一対の接続端子１９が植設されている。接続端子１９は検査装置２の入力ケーブルと接続されている。また、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と対向する面であって、互いに隣接していない角部近傍の燃料電池側連結部材１０の位置合わせ穴１７，１８と対応する位置には、位置合わせ穴１７，１８の断面形状と対応する断面形状の位置合わせピン２０，２１が立設されている。なお、本発明は、燃料電池側連結部材１０に接続端子穴１６を設けると共に検査装置側連結部材１１に接続端子１９を設けることに限定されることはなく、燃料電池側連結部材１０に接続端子１９を設けると共に検査装置側連結部材１１に接続端子穴１６を設けることもでき、また、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１に接続端子穴１６と接続端子１９を一対で設けることに限定されることはなく、燃料電池ＦＣの出力端子の数や検査装置２の入力ケーブルの配線の数などに応じて設けることができる。
【００３４】
図１は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が接続されていない状態の平面図であり、図２は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が接続された状態の平面図である。図１および図２において示されたベースプレート２２は、検査装置２の燃料電池ＦＣが搬送される側の面に設けられている。ベースプレート２２の背面ほぼ中央には、駆動手段を構成するシリンダ１３が設けられている。シリンダ１３の駆動ロッド１３ａは、ベースプレート２２に形成された孔を通って、その先端が検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と反対側の面のほぼ中央に連結されている。さらに、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と反対側の面の両端にはガイドロッド２３が設けられており、このガイドロッド２３が挿通されてこれを摺動可能に支持するブッシュ２４がベースプレート２２に設けられている。
【００３５】
ベースプレート２２の両端側には、それぞれチャックユニット１５が設けられている。この実施の形態におけるチャックユニット１５は、駆動ロッド２５ａをその軸方向に伸縮駆動することができると共にその軸回りに回転駆動することができるロータリシリンダ２５と、駆動ロッド２５ａの先端に設けられたアーム２６と、アーム２６の検査装置側の面に設けられたチャック部材１４とを備えている。チャック部材１４は、アーム２６に対してねじ結合されており、軸周りに回転させることによってアーム２６に対する軸方向の位置を調整することができる。また、チャック部材１４の、係合部１２の受け面１２ａと接する先端面は、所定の曲率を有する球面に形成されている。なお、チャックユニット１５とそのチャック部材１４は、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合して、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたはその後退移動を規制することができるものであればよく、この実施の形態に限定されることはない。他のチャックユニット１５としては、たとえば、チャック部材１４を図１および図２の上下方向に移動させるシリンダと、このシリンダを図１および図２の左右方向に移動させるシリンダとにより構成することもでき、また、チャック部材１４をバキュームカップにより構成して、このバキュームカップをシリンダの駆動ロッドの先端に設けて図１および図２の左右方向に移動させるよう構成することもできる。
【００３６】
次に、燃料電池の検査システムの搬送手段３の実施の一形態について、図４および図５に基づいて説明する。なお、図４は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結されていない状態の正面図であり、図５は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結された状態の平面図である。
搬送手段３は燃料電池ＦＣが載置されてこれを支持するパレット３０と、パレット３０を支持してこれを検査装置２に対して所定位置Ｐに搬入し、検査が終了したときにパレット３０を所定位置Ｐから搬出するローラコンベア３１とを備えている。パレット３０には、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対応する位置に支持するための支持部材３２と、燃料電池側連結部材１０と燃料電池ＦＣを接続するための配線とが設けられている。ローラコンベア３１は、パレット３０に載置された燃料電池ＦＣをシリンダ１３およびロータリシリンダ２５の駆動ロッド１３ａ、２５ａの伸縮方向と平行に移動させるよう配設されている。
【００３７】
次に、燃料電池の検査システムの搬送手段の別の実施の形態について、図６および図７に基づいて説明する。なお、図６は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結されていない状態の正面図であり、図７は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結された状態の平面図である。
搬送手段３は燃料電池ＦＣが載置されてこれを支持し、検査装置２に対して所定位置Ｐに進入移動し、検査が終了したときに所定位置Ｐから退避移動する台車３５を備えている。台車３５には、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対応する位置に支持するための支持部材３２と、燃料電池側連結部材１０と燃料電池ＦＣを接続するための配線とが設けられている。台車３５の移動方向は、載置された燃料電池ＦＣをシリンダ１３およびロータリシリンダ２５の駆動ロッド１３ａ、２５ａの伸縮方向と平行に移動させるよう設定されている。
【００３８】
次に、以上のように構成された検査システムの、燃料電池ＦＣの検査を行う際の作動を説明する。
組み立てが完了した燃料電池ＦＣは、図４および図５に示した実施の形態の場合、パレット３０に載置してその出力端子を燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６内の接続端子と接続し、支持部材３２に支持された燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対向させるようにパレット３０をローラコンベア３１上に載置して、ローラコンベア３１を駆動することによりパレット３０の燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に向かって所定の位置Ｐまで近接移動させる（図４）。
【００３９】
また、図６および図７に示した実施の形態の場合には、組み立てが完了した燃料電池ＦＣを台車３５に載置してその出力端子を燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６内の接続端子と接続し、支持部材３２に支持された燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対向させて台車３５を前進移動させることにより、台車３５の燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に向かって所定の位置Ｐまで近接移動させる（図６）。
【００４０】
このとき、図１に示すように、シリンダ１３が退縮して検査装置側連結部材１１が検査装置２側に後退し、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５がチャック部材１４を係合部材１２に干渉しないように回転させると共に退縮した状態とされている。
【００４１】
燃料電池側連結部材１０が検査装置側連結部材１１と対向した状態で所定の位置Ｐまで近づき停止すると、図２に鎖線で示すように、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５が伸長駆動され、続いてその駆動ロッド２５ａを軸回りに回転駆動させ、アーム２６に設けられたチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａと対向させる。
【００４２】
続いて、シリンダ１３を伸長駆動して検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０に向かって前進移動させ、これと同時または僅かに前後して、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動してチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａに当接し、燃料電池側連結部材１０を検査相違側連結部材１１に引き寄せる。燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１とはシリンダ１３とロータリシリンダ２５の駆動によって互いに押し付けられるため、両連結部材１０，１１の一方の接続端子１９が他方の連結部材１１，１０の接続端子穴１６に自動で確実に挿入されて、確実に互いの接続端子が電気的に接続されることとなる。
【００４３】
また、本発明は、シリンダ１３の駆動ロッド１３ａを退縮させないようにロックするなどして検査装置側連結部材１１の後退を規制した状態で、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動してチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａに当接し、燃料電池側連結部材１０を検査相違側連結部材１１に向かって引き寄せることにより、あるいは、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを伸長させないようにロックした状態で、シリンダ１３を伸長駆動して検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０に向かって前進させ、チャック部材１４に係合部材１２の受け面１２ａを当接させて燃料電池側連結部材１０の後退を規制し、検査装置側連結部材１１をさらに燃料電池側連結部材１０に対して押し付けることにより、自動的に接続端子１９を接続端子穴１６に挿入して、互いの接続端子を電気的に確実に接続させることもできる。
【００４４】
そして、チャックユニット１５がベースプレート２２の両端の相対向する位置に一対で設けられて、各チャック部材１４，１４が燃料電池側連結部材１０の係合部１２にそれぞれ係合することから、燃料電池側連結部材１０が検査装置側連結部材１１に対して偏って当たることがなく、したがって、接続端子１９と接続端子穴１６との傾きによる破損を防止することができる。さらには、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１の互いに隣接していない角部近傍には、位置合わせ穴１７，１８と位置合わせピン２０，２１が対応して配設されており、しかも、断面形状が円形と矩形の２種類の位置合わせ穴１７，１８と位置合わせピン２０，２１を組み合わせたことによって、接合すべき接続端子とは異なる接続端子１９を接続端子孔１６に誤って接合することが防止される。
【００４５】
燃料電池ＦＣの所定の検査が終了すると、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを僅かに伸長駆動した後に、その駆動ロッド２５ａを軸回りに回転駆動させて、チャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａの対応位置から退避させ、必要に応じて図１に示したように、ロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動して駆動ロッド２５ａを後退させる。また、シリンダ１３の駆動ロッド１３ａを退縮駆動して検査装置側連結部材１１を検査装置２側に後退させて燃料電池側連結部材１０との連結を解除する。そして、搬送手段３によって検査が終了した燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐから搬出し、次に検査する燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに搬入する。
【００４６】
本発明では、搬送手段３による燃料電池側連結部材１０の移動方向と、シリンダ１３およびロータリシリンダ２５による検査装置側連結部材１１の移動方向とが平行となるように配置されているため、燃料電池側連結部材１０が設けられたパレット３０や台車３５を検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに対して精度よく搬入して位置決めする必要がなく、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１とを自動で確実に互いに連結して燃料電池ＦＣと検査装置２とを電気的に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による自動連結装置の実施の一形態において、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とが連結されていない状態を説明するために示した平面図である。
【図２】図１の状態から燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とを連結させた状態を説明するために示した平面図である。
【図３】燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材の互いに接合される対向面を説明するためにそれぞれ示した正面図である。
【図４】本発明の自動連結装置を含む燃料電池の検査システムの実施の一形態を説明するために示した、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結していない状態の正面図である。
【図５】図４に示した燃料電池の検査システムの、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結した状態の平面図である。
【図６】本発明の自動連結装置を含む燃料電池の検査システムの別の実施の形態を説明するために示した、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結していない状態の正面図である。
【図７】図６に示した燃料電池の検査システムの、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結した状態の平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：自動連結装置、 ２：検査装置、 ３：搬送手段、 １０：燃料電池側連結部材、 １１：検査装置側連結部材、 １２：係合部、 １２ａ：受け面、 １３：シリンダ（駆動手段）、 １４：チャック部材、 １５：チャックユニット、 １７：断面円形の位置合わせ穴、 １８：断面矩形の位置合わせ穴、 ２０：断面円形の位置合わせピン、 ２１：断面矩形の位置合わせピン、 ２５：ロータリシリンダ、 ３０：パレット、 ３１：ローラコンベア、 ３５：台車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置に関し、さらに詳しくは、複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池では一般に、複数のセルを積層して構成されており、このセルを積層して組み立てが完了した段階で、規定の電流や電圧で発電しているかなど、その発電量の検査を検査装置によって行っている。組み立てが完了した各燃料電池と検査装置とには、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材がそれぞれ設けられている。そして、従来の技術では一般に、手作業によって連結部材を接合・離脱させていた。
【０００３】
また、両連結部材の着脱を自動的に行うための従来の技術として、特許文献１が知られている。特許文献１は、接栓の着脱時における位置ずれ誤差を低減して位置精度を向上させることができ、接栓を破壊することなく電気性能寿命が高められ、製品の流れを中断させずに接栓の着脱を自動的に行うことができる接栓の自動着脱装置を提供することを目的としたものである（０００６）。
【０００４】
特許文献１には、予め配線パターン（５）の一端に電気的に接続された電子機器（４）を載置した状態でベルトコンベアにより順次搬送されるパレット（３）と、該パレットの停止位置（Ｐ）に対する搬入を検出するパレット搬入センサ（２６）と、前記パレットに固設され、両側に一次ガイド穴（１１）が形成された固定ブロック（１０）と、前記配線パターンの他端に電気的に接続された状態で前記固定ブロックに固設され、接続部（７，８）の両側に二次ガイド穴（９）が形成されたパレット側着脱接栓（６）と、前記パレットの停止位置で前記一次ガイド穴と対応する位置に該一次ガイド穴に挿入する一次ガイドピン（２１）が設けられた可動ブロック（２０）と、該可動ブロックに固設され、前記パレットの停止位置で前記二次ガイド穴と対応する位置に該二次ガイド穴に挿入する二次ガイドピン（２４）が設けられた移動側着脱接栓（１４）と、両側にガイドロッド（１９）を介して前記可動ブロックが接続された本体（１６）に設けられ、前記パレット搬入センサの検出に基づいて前記可動ブロックを前記ガイドロッドに沿って移動制御するエアシリンダ（１７）と、該エアシリンダの移動量に基づいて前記パレット側着脱接栓に対する前記移動側接栓の抜差状態を検出する接栓抜差センサ（１８）とを備えたことを特徴とする接栓の自動着脱装置が開示されている（なお、特許文献１に関する記述については、特許文献１に表記されている符号をそのまま記載する）。
【０００５】
そして、特許文献１には、エアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置された接栓の自動着脱装置が記載されている（図１および図２などを参照）。
【０００６】
また、特許文献１には、以下のことが記載されている。エアシリンダ１７が駆動して可動ブロック２０がパレット側着脱接栓６側に前進移動した際には、まず、一次ガイドピン２１が固定ブロック１０の一次ガイド穴１１に挿入され、続いて二次ガイドピン２４がパレット側着脱接栓６の二次ガイド穴９に挿入された後、検査側着脱接栓１４がパレット側着脱接栓６に接続される。また、エアシリンダ１７が駆動して可動ブロック２０が本体１６側に後退移動すると、２組のガイドピン２１，２４は二次ガイドピン２４、一次ガイドピン２１の順にガイド穴９，１１から抜かれる（００１６）。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１４９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１にあっては、エアシリンダ（１７）の前進駆動によって検査側着脱接栓（１４）をパレット側着脱接栓（６）に押し付けるようにすることのみによって接続するものであるため、パレット側着脱接栓（６）が逃げないように、上述したようにエアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置されていた。つまり、特許文献１では、エアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが平行となるように配置すると、エアシリンダ（１７）の前進駆動によって検査側着脱接栓（１４）をパレット側着脱接栓（６）に押し付けたときにパレット（３）が逃げるように後退することとなって両接栓を接続できず、その対策としてパレット（３）の後退を規制するための手段を講じる必要が発生する。したがって、特許文献１では、上述したようにエアシリンダ（１７）により移動される移動側着脱接栓（１４）の移動方向と、パレット側着脱接栓（６）が設けられたパレット（３）の移動方向とが直交するように配置されていたと考えられる。その結果、特許文献１では、検査側着脱接栓（１４）とパレット側着脱接栓（６）との着脱時における位置ずれ誤差を低減して位置精度を向上させる必要があり、そのために、パレットの停止位置（Ｐ）に対する搬入を検出するパレット搬入センサ（２６）を必要とし、さらには、一次ガイドピン（２１）と一次ガイド穴（１１）、および、二次ガイドピン（２４）と二次ガイド穴（９）を必要とするなど、構造が複雑となり、その制御も煩雑となるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、容易に且つ確実に燃料電池とその検査装置にそれぞれ設けられた連結部材を互いに自動的に連結することができる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】
【００１０】
請求項１の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置に係る発明は、上記目的を達成するため、複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、燃料電池側連結部材に係合部を設けて、検査装置側に、検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットとを設けたことにより、駆動手段によって検査装置側連結部材を燃料電池側連結部材に対して押し付けるだけでなく、チャックユニットのチャック部材が燃料電池側連結部材の係合部に係合してこれを検査装置側連結部材に向かって引き寄せ、または燃料電池側連結部材の後退移動を規制するように作動し、場合によっては検査装置側連結部材が燃料電池側連結部材の移動を規制するようにも作動するため、確実且つ容易に燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を互いに連結させて電気的に接続することができる。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当する。
【００１３】
（１） 複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、
燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、
検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、
前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、
を有することを特徴とする燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１４】
（１）項の発明では、検査装置に対して所定の位置に燃料電池側連結部材が位置するよう燃料電池を搬送し、チャックユニットのチャック部材を燃料電池側連結部材の係合部に対して係合させて、駆動手段によって検査装置側連結部材を燃料電池側連結部材に対して押し付けると共に、燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に引き寄せるように近接移動させ、または、検査装置側連結部材の後退を規制した状態でこれに対して燃料電池側連結部材を引き寄せ、あるいは、燃料電池側連結部材を規制した状態でこれに対して検査装置側連結部材を押し付ける。これにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材は互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１５】
（２） 前記チャックユニットが連結部材の相対向する位置に対で設けられていることを特徴とする（１）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１６】
（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、チャックユニットが連結部材の相対向する位置に対で設けられていることにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材が相対的に偏って当たることなく互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１７】
（３） 両連結部材の互いの衝合面に、連結部材が連結したときに嵌合される位置合わせピンと位置合わせ穴がそれぞれ設けられていることを特徴とする（１）または（２）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００１８】
（３）項の発明では、（１）または（２）項に記載の発明において、両連結部材の互いの衝合面に、連結部材が連結したときに嵌合される位置合わせピンと位置合わせ穴がそれぞれ設けられていることにより、両連結部材が精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００１９】
（４） 前記位置合わせピンと位置合わせ穴が複数対で設けられていることを特徴とする（３）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２０】
（４）項の発明では、（３）項に記載の発明において、位置合わせピンと位置合わせ穴が複数対で設けられていることにより、両連結部材がさらに精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００２１】
（５） 前記複数対で設けられている位置合わせピンと位置合わせ穴が異なる種類の断面形状に形成されていることを特徴とする（４）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２２】
（５）項の発明では、（４）項に記載の発明において、複数対で設けられている位置合わせピンと位置合わせ穴が、たとえば断面円形と矩形など、異なる種類の断面形状に形成されていることにより、両連結部材の向きが間違うことがなく、精度よく位置合わせされた状態で互いに確実且つ容易に連結されて電気的に接続されることとなる。
【００２３】
（６） 前記燃料電池側連結部材が、前記燃料電池を前記検査装置に搬送する搬送手段に設けられていることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【００２４】
（６）項の発明では、（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の発明において、燃料電池側連結部材が、燃料電池を搬送する搬送手段に設けられていることにより、
検査装置に対して所定の位置に燃料電池側連結部材が位置するよう燃料電池を確実に位置合わせして搬送し、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を互いに確実且つ容易に連結し電気的に接続させることができる。
【００２５】
（７） （１）〜（６）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置を備えた燃料電池の検査システム。
【００２６】
（７）項の発明では、（１）〜（６）項に記載の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置を備えたことにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とを互いに確実且つ容易に連結させて電気的に接続し、各燃料電池を確実且つ容易に検査することが可能な燃料電池の検査システムを提供することができる。
【００２７】
（８） 燃料電池を検査装置に対して搬送する方向と、駆動手段およびチャックユニットによって検査装置側連結部材および燃料電池側連結部材を移動させる方向とが平行となるように配置されていることを特徴とする（７）項に記載の燃料電池の検査システム。
【００２８】
（８）項の発明では、（７）項に記載の発明において、燃料電池を検査装置に対して搬送する方向と、駆動手段およびチャックユニットによって検査装置側連結部材および燃料電池側連結部材を移動させる方向とが平行となるように配置されていることにより、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材との位置合わせが容易となり、しかも、検査装置側連結部材と燃料電池側連結部材を無理なく互いに接合させるように移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置の実施の一形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の燃料電池ＦＣと検査装置２の連結部材１０，１１の自動連結装置１は、燃料電池の検査システムに含まれる。燃料電池の検査システムは、複数のセルを積層してなる燃料電池ＦＣの発電電圧や発電電流などの発電量を検査する検査装置２と、燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに搬送する搬送手段３と、燃料電池ＦＣと検査装置２とにそれぞれ設けられた連結部材１０、１１を自動的に互いに連結して電気的に接続する自動連結装置１とを備えている。
【００３０】
本発明の自動連結装置は、概略、燃料電池側連結部材１０に設けられた係合部１２と、検査装置側連結部材１１を進退移動させまたは検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０から離れるように後退するのを規制する駆動手段１３と、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合可能なチャック部材１４を有しており、チャック部材１４を燃料電池側連結部材１０の係合部１２に対して係合させて燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたは燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１から離れるように後退するのを規制するチャックユニット１５と、を有している。
【００３１】
図４および図５、または図６および図７に示すように、燃料電池ＦＣは搬送手段３に載置される。搬送手段３には後述するように燃料電池側連結部材１０が設けられている。燃料電池側連結部材１０は、燃料電池ＦＣの出力端子と直接接続され、または、アダプタを介して燃料電池ＦＣの出力端子と接続されている。
【００３２】
図３は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１との互いに対向する面をそれぞれ示したものである。したがって、図３においては、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１の位置関係が左右対称となることに注意されたい。図３に示すように、燃料電池側連結部材１０の検査装置側連結部材１１と対向する面には、この実施の形態では一対の接続端子穴１６が形成されている。接続端子孔１６の内部には燃料電池ＦＣと接続された接続端子が植設されている。また、燃料電池側連結部材１０の検査装置側連結部材１１と対向する面であって、互いに隣接していない角部近傍の位置には、この実施の形態では、断面円形と断面矩形の位置合わせ穴１７，１８が形成されている。さらに、燃料電池側連結部材１０の側部の対向する辺には、係合部１２が外側に向かって延びるように一対で形成されている。係合部１２の裏面は、後述するようにチャック部材１４が当接される受け面１２ａを構成している。なお、係合部１２は、燃料電池側連結部材１０の側部に外側に向かって延びるように形成されたものに限定されることはなく、チャックユニット１５のチャック部材１４と係合可能な受け面１２ａを構成することができるものであれば、たとえば段部や凹部など、他の形状とすることもできる。
【００３３】
図３に示すように、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と対向する面であって、燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６と対応する位置には、一対の接続端子１９が植設されている。接続端子１９は検査装置２の入力ケーブルと接続されている。また、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と対向する面であって、互いに隣接していない角部近傍の燃料電池側連結部材１０の位置合わせ穴１７，１８と対応する位置には、位置合わせ穴１７，１８の断面形状と対応する断面形状の位置合わせピン２０，２１が立設されている。なお、本発明は、燃料電池側連結部材１０に接続端子穴１６を設けると共に検査装置側連結部材１１に接続端子１９を設けることに限定されることはなく、燃料電池側連結部材１０に接続端子１９を設けると共に検査装置側連結部材１１に接続端子穴１６を設けることもでき、また、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１に接続端子穴１６と接続端子１９を一対で設けることに限定されることはなく、燃料電池ＦＣの出力端子の数や検査装置２の入力ケーブルの配線の数などに応じて設けることができる。
【００３４】
図１は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が接続されていない状態の平面図であり、図２は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が接続された状態の平面図である。図１および図２において示されたベースプレート２２は、検査装置２の燃料電池ＦＣが搬送される側の面に設けられている。ベースプレート２２の背面ほぼ中央には、駆動手段を構成するシリンダ１３が設けられている。シリンダ１３の駆動ロッド１３ａは、ベースプレート２２に形成された孔を通って、その先端が検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と反対側の面のほぼ中央に連結されている。さらに、検査装置側連結部材１１の燃料電池側連結部材１０と反対側の面の両端にはガイドロッド２３が設けられており、このガイドロッド２３が挿通されてこれを摺動可能に支持するブッシュ２４がベースプレート２２に設けられている。
【００３５】
ベースプレート２２の両端側には、それぞれチャックユニット１５が設けられている。この実施の形態におけるチャックユニット１５は、駆動ロッド２５ａをその軸方向に伸縮駆動することができると共にその軸回りに回転駆動することができるロータリシリンダ２５と、駆動ロッド２５ａの先端に設けられたアーム２６と、アーム２６の検査装置側の面に設けられたチャック部材１４とを備えている。チャック部材１４は、アーム２６に対してねじ結合されており、軸周りに回転させることによってアーム２６に対する軸方向の位置を調整することができる。また、チャック部材１４の、係合部１２の受け面１２ａと接する先端面は、所定の曲率を有する球面に形成されている。なお、チャックユニット１５とそのチャック部材１４は、燃料電池側連結部材１０の係合部１２と係合して、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に近接移動させまたはその後退移動を規制することができるものであればよく、この実施の形態に限定されることはない。他のチャックユニット１５としては、たとえば、チャック部材１４を図１および図２の上下方向に移動させるシリンダと、このシリンダを図１および図２の左右方向に移動させるシリンダとにより構成することもでき、また、チャック部材１４をバキュームカップにより構成して、このバキュームカップをシリンダの駆動ロッドの先端に設けて図１および図２の左右方向に移動させるよう構成することもできる。
【００３６】
次に、燃料電池の検査システムの搬送手段３の実施の一形態について、図４および図５に基づいて説明する。なお、図４は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結されていない状態の正面図であり、図５は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結された状態の平面図である。
搬送手段３は燃料電池ＦＣが載置されてこれを支持するパレット３０と、パレット３０を支持してこれを検査装置２に対して所定位置Ｐに搬入し、検査が終了したときにパレット３０を所定位置Ｐから搬出するローラコンベア３１とを備えている。パレット３０には、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対応する位置に支持するための支持部材３２と、燃料電池側連結部材１０と燃料電池ＦＣを接続するための配線とが設けられている。ローラコンベア３１は、パレット３０に載置された燃料電池ＦＣをシリンダ１３およびロータリシリンダ２５の駆動ロッド１３ａ、２５ａの伸縮方向と平行に移動させるよう配設されている。
【００３７】
次に、燃料電池の検査システムの搬送手段の別の実施の形態について、図６および図７に基づいて説明する。なお、図６は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結されていない状態の正面図であり、図７は、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１が連結された状態の平面図である。
搬送手段３は燃料電池ＦＣが載置されてこれを支持し、検査装置２に対して所定位置Ｐに進入移動し、検査が終了したときに所定位置Ｐから退避移動する台車３５を備えている。台車３５には、燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対応する位置に支持するための支持部材３２と、燃料電池側連結部材１０と燃料電池ＦＣを接続するための配線とが設けられている。台車３５の移動方向は、載置された燃料電池ＦＣをシリンダ１３およびロータリシリンダ２５の駆動ロッド１３ａ、２５ａの伸縮方向と平行に移動させるよう設定されている。
【００３８】
次に、以上のように構成された検査システムの、燃料電池ＦＣの検査を行う際の作動を説明する。
組み立てが完了した燃料電池ＦＣは、図４および図５に示した実施の形態の場合、パレット３０に載置してその出力端子を燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６内の接続端子と接続し、支持部材３２に支持された燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対向させるようにパレット３０をローラコンベア３１上に載置して、ローラコンベア３１を駆動することによりパレット３０の燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に向かって所定の位置Ｐまで近接移動させる（図４）。
【００３９】
また、図６および図７に示した実施の形態の場合には、組み立てが完了した燃料電池ＦＣを台車３５に載置してその出力端子を燃料電池側連結部材１０の接続端子穴１６内の接続端子と接続し、支持部材３２に支持された燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１と対向させて台車３５を前進移動させることにより、台車３５の燃料電池側連結部材１０を検査装置側連結部材１１に向かって所定の位置Ｐまで近接移動させる（図６）。
【００４０】
このとき、図１に示すように、シリンダ１３が退縮して検査装置側連結部材１１が検査装置２側に後退し、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５がチャック部材１４を係合部材１２に干渉しないように回転させると共に退縮した状態とされている。
【００４１】
燃料電池側連結部材１０が検査装置側連結部材１１と対向した状態で所定の位置Ｐまで近づき停止すると、図２に鎖線で示すように、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５が伸長駆動され、続いてその駆動ロッド２５ａを軸回りに回転駆動させ、アーム２６に設けられたチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａと対向させる。
【００４２】
続いて、シリンダ１３を伸長駆動して検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０に向かって前進移動させ、これと同時または僅かに前後して、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動してチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａに当接し、燃料電池側連結部材１０を検査相違側連結部材１１に引き寄せる。燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１とはシリンダ１３とロータリシリンダ２５の駆動によって互いに押し付けられるため、両連結部材１０，１１の一方の接続端子１９が他方の連結部材１１，１０の接続端子穴１６に自動で確実に挿入されて、確実に互いの接続端子が電気的に接続されることとなる。
【００４３】
また、本発明は、シリンダ１３の駆動ロッド１３ａを退縮させないようにロックするなどして検査装置側連結部材１１の後退を規制した状態で、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動してチャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａに当接し、燃料電池側連結部材１０を検査相違側連結部材１１に向かって引き寄せることにより、あるいは、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを伸長させないようにロックした状態で、シリンダ１３を伸長駆動して検査装置側連結部材１１を燃料電池側連結部材１０に向かって前進させ、チャック部材１４に係合部材１２の受け面１２ａを当接させて燃料電池側連結部材１０の後退を規制し、検査装置側連結部材１１をさらに燃料電池側連結部材１０に対して押し付けることにより、自動的に接続端子１９を接続端子穴１６に挿入して、互いの接続端子を電気的に確実に接続させることもできる。
【００４４】
そして、チャックユニット１５がベースプレート２２の両端の相対向する位置に一対で設けられて、各チャック部材１４，１４が燃料電池側連結部材１０の係合部１２にそれぞれ係合することから、燃料電池側連結部材１０が検査装置側連結部材１１に対して偏って当たることがなく、したがって、接続端子１９と接続端子穴１６との傾きによる破損を防止することができる。さらには、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１の互いに隣接していない角部近傍には、位置合わせ穴１７，１８と位置合わせピン２０，２１が対応して配設されており、しかも、断面形状が円形と矩形の２種類の位置合わせ穴１７，１８と位置合わせピン２０，２１を組み合わせたことによって、接合すべき接続端子とは異なる接続端子１９を接続端子孔１６に誤って接合することが防止される。
【００４５】
燃料電池ＦＣの所定の検査が終了すると、チャックユニット１５のロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを僅かに伸長駆動した後に、その駆動ロッド２５ａを軸回りに回転駆動させて、チャック部材１４を係合部材１２の受け面１２ａの対応位置から退避させ、必要に応じて図１に示したように、ロータリシリンダ２５の駆動ロッド２５ａを退縮駆動して駆動ロッド２５ａを後退させる。また、シリンダ１３の駆動ロッド１３ａを退縮駆動して検査装置側連結部材１１を検査装置２側に後退させて燃料電池側連結部材１０との連結を解除する。そして、搬送手段３によって検査が終了した燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐから搬出し、次に検査する燃料電池ＦＣを検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに搬入する。
【００４６】
本発明では、搬送手段３による燃料電池側連結部材１０の移動方向と、シリンダ１３およびロータリシリンダ２５による検査装置側連結部材１１の移動方向とが平行となるように配置されているため、燃料電池側連結部材１０が設けられたパレット３０や台車３５を検査装置２の近傍の所定の位置Ｐに対して精度よく搬入して位置決めする必要がなく、燃料電池側連結部材１０と検査装置側連結部材１１とを自動で確実に互いに連結して燃料電池ＦＣと検査装置２とを電気的に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による自動連結装置の実施の一形態において、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とが連結されていない状態を説明するために示した平面図である。
【図２】図１の状態から燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材とを連結させた状態を説明するために示した平面図である。
【図３】燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材の互いに接合される対向面を説明するためにそれぞれ示した正面図である。
【図４】本発明の自動連結装置を含む燃料電池の検査システムの実施の一形態を説明するために示した、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結していない状態の正面図である。
【図５】図４に示した燃料電池の検査システムの、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結した状態の平面図である。
【図６】本発明の自動連結装置を含む燃料電池の検査システムの別の実施の形態を説明するために示した、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結していない状態の正面図である。
【図７】図６に示した燃料電池の検査システムの、燃料電池側連結部材と検査装置側連結部材を連結した状態の平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：自動連結装置、 ２：検査装置、 ３：搬送手段、 １０：燃料電池側連結部材、 １１：検査装置側連結部材、 １２：係合部、 １２ａ：受け面、 １３：シリンダ（駆動手段）、 １４：チャック部材、 １５：チャックユニット、 １７：断面円形の位置合わせ穴、 １８：断面矩形の位置合わせ穴、 ２０：断面円形の位置合わせピン、 ２１：断面矩形の位置合わせピン、 ２５：ロータリシリンダ、 ３０：パレット、 ３１：ローラコンベア、 ３５：台車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、
燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、
検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、
前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、
を有することを特徴とする燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【請求項１】
複数のセルを積層してなる燃料電池と、該燃料電池の検査装置とにそれぞれ設けられて、互いに連結されることにより電気的に接続される連結部材の自動連結装置であって、
燃料電池側連結部材に設けられた係合部と、
検査装置側連結部材を進退移動させまたはその後退移動を規制する駆動手段と、
前記燃料電池側連結部材の係合部と係合可能なチャック部材を有しており、該チャック部材を前記係合部に対して係合させて前記燃料電池側連結部材を検査装置側連結部材に近接移動させまたはその後退移動を規制するチャックユニットと、
を有することを特徴とする燃料電池と検査装置の連結部材の自動連結装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−６１８３１（Ｐ２０１０−６１８３１Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２３３０６（Ｐ２００８−２２３３０６）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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