換電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種換電設(shè)備，用于將電池取出和存入電池倉，包括換電車、殼體、動(dòng)力裝置、主動(dòng)手、推桿機(jī)構(gòu)。推桿機(jī)構(gòu)包括推桿、第一連桿、第二連桿、第一連接件、第二連接件、凸塊、扭簧、曲柄、連接桿、搖桿及凸輪。推桿穿過殼體滑動(dòng)設(shè)置，第一連接件、第一連桿、第二連桿和第二連接件依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接，凸塊設(shè)于第二連桿上，扭簧的兩端分別與殼體和第二連桿抵接。曲柄、連接桿、搖桿和凸輪連接構(gòu)成曲柄運(yùn)動(dòng)。曲柄的一端伸出于殼體外并收容于換電車所開設(shè)的通孔內(nèi)。凸輪與凸塊抵接。對電池進(jìn)行存取時(shí)，曲柄帶動(dòng)與其連接的部件動(dòng)作，使得推桿往回收縮，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)手與電池上的鎖扣配合，從而完成存取電池的動(dòng)作。此種換電設(shè)備結(jié)構(gòu)巧妙、可靠性較高。
【專利說明】換電設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換電設(shè)備，特別是涉及一種用于電動(dòng)車電池更換領(lǐng)域的換電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車制造領(lǐng)域，各廠商都在尋找一種可以替代燃油的節(jié)能環(huán)保方案，以解決日益緊張的能源短缺問題。在汽車上加裝電池以代替燃油是一種較好的解決方案。當(dāng)電池的電量用完后，需要將其從汽車的電池倉內(nèi)拆下，進(jìn)行充電后，再將其送回電池倉。
[0003]應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的電池，一般體積較大，重量較重，通常需要借助外部的換電設(shè)備才能進(jìn)行換電工作。
[0004]傳統(tǒng)的換電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且動(dòng)作配合步驟較多，從而導(dǎo)致?lián)Q電設(shè)備的可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種可靠性較高的換電設(shè)備。
[0006]—種換電設(shè)備，用于將電池取出和存入于電池倉，包括:換電車、設(shè)于所述換電車上的殼體、與所述殼體連接的動(dòng)力裝置、安裝于所述殼體上用于與所述電池配合連接的主動(dòng)手、收容于所述殼體內(nèi)的推桿機(jī)構(gòu)，
[0007]所述推桿機(jī)構(gòu)包括推桿、第一連桿、第二連桿、第一連接件、第二連接件、凸塊、扭簧、曲柄、連接桿、搖桿及凸輪，
[0008]所述推桿穿過所述殼體滑動(dòng)設(shè)置，并與所述主動(dòng)手的指向方向相同，所述第一連接件與所述推桿的一端連接，所述第一連桿的兩端分別與所述第一連接件和所述第二連桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連桿的另一端與所述第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連接件固設(shè)于所述殼體內(nèi)，所述凸塊設(shè)于所述第二連桿上，
[0009]所述扭簧的兩端分別與所述殼體和所述第二連桿抵接，
[0010]所述曲柄與所述凸輪均與所述殼體的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接桿兩端分別與所述曲柄的一端和所述搖桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述換電車上開設(shè)有通孔，所述曲柄的另一端伸出于所述殼體外并收容于所述通孔內(nèi)，所述搖桿的另一端與所述凸輪連接，所述凸輪與所述凸塊抵接。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一連桿、所述第二連桿、所述凸塊和所述扭簧的數(shù)量各為兩個(gè)，且對稱分布于所述推桿軸線的兩側(cè)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述推桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，且分布于所述主動(dòng)手的兩側(cè)。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述凸塊為軸承。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述凸輪上開設(shè)有與所述凸塊對應(yīng)的凹陷，所述凸塊收容于所述凹陷內(nèi)。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述推桿機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向法蘭，所述導(dǎo)向法蘭固定于所述殼體上，所述推桿穿過所述導(dǎo)向法蘭并與之滑動(dòng)連接。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主動(dòng)手包括電機(jī)、夕卜殼、聯(lián)軸器、齒輪軸、鎖瓣,所述外殼穿過并固定于所述殼體上，所述聯(lián)軸器與所述齒輪軸連接并收容于所述外殼內(nèi)，所述鎖瓣貫穿所述外殼與所述齒輪軸嚙合，所述電機(jī)穿過所述外殼與所述聯(lián)軸器連接。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述換電設(shè)備還包括第一信號桿和第二信號桿，所述第一信號桿和所述第二信號桿在所述主動(dòng)手的指向方向上與所述殼體滑動(dòng)連接。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)。
[0019]將電池存入電池倉內(nèi)或?qū)㈦姵貜碾姵貍}內(nèi)取出時(shí)，所述推桿機(jī)構(gòu)的所述曲柄帶動(dòng)與其連接的部件動(dòng)作，使得所述推桿往回收縮，實(shí)現(xiàn)所述主動(dòng)手與電池上的鎖扣配合，從而將電池鎖定于電池倉內(nèi)或?qū)㈦姵貜碾姵貍}內(nèi)解鎖，進(jìn)而完成存取電池的動(dòng)作。所述換電設(shè)備結(jié)構(gòu)巧妙、配合精準(zhǔn)、可靠性較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)施例的換電設(shè)備的立體圖；
[0021]圖2為圖1所示的換電設(shè)備部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)可見的立體圖；
[0022]圖3為圖1所示的主動(dòng)手的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為圖2所示的推桿機(jī)構(gòu)處于其中一個(gè)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖2所示的推桿機(jī)構(gòu)處于另一個(gè)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0026]如圖1所示，其為一實(shí)施例的換電設(shè)備10的立體圖。請同時(shí)參閱圖2，其為圖1所示的換電設(shè)備10部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)可見的立體圖。
[0027]換電設(shè)備10用于將電池(圖未示)從電池倉(圖未示)內(nèi)解鎖并取出，以及將電池存入電池倉內(nèi)并鎖定。
[0028]換電設(shè)備10包括:殼體100、動(dòng)力裝置200、主動(dòng)手300、推桿機(jī)構(gòu)400、第一信號桿500、第二信號桿600及換電車700。
[0029]殼體100與動(dòng)力裝置200連接，動(dòng)力裝置200用于帶動(dòng)殼體100往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，動(dòng)力裝置200為伺服電機(jī)。
[0030]主動(dòng)手300安裝于殼體100上，主動(dòng)手300用于與電池配合連接，將電池從電池倉內(nèi)解鎖并拉出，以及將電池鎖定于電池倉內(nèi)。
[0031 ] 推桿機(jī)構(gòu)400收容于殼體100內(nèi)。
[0032]第一信號桿500和第二信號桿600在主動(dòng)手300的指向方向上與殼體100滑動(dòng)連接。
[0033]殼體100安裝于換電車700上，殼體100在動(dòng)力裝置200的驅(qū)動(dòng)下在換電車700
上滑動(dòng)。[0034]如圖3所示，其為主動(dòng)手300的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。主動(dòng)手300包括:電機(jī)310、外殼320、聯(lián)軸器330、齒輪軸340、鎖瓣350。外殼320穿過并固定于殼體100設(shè)置。聯(lián)軸器330與齒輪軸340連接并收容于外殼320內(nèi)。鎖瓣350貫穿外殼320與齒輪軸340嚙合。電機(jī)310穿過外殼320與聯(lián)軸器330連接。
[0035]如圖4和圖5所示，其分別為推桿機(jī)構(gòu)400在兩個(gè)不同狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。推桿機(jī)構(gòu)400包括:推桿412、導(dǎo)向法蘭414、第一連桿422、第二連桿424、第一連接件426、第二連接件428、凸塊430、曲柄440、連接桿450、搖桿460、盤形凸輪470及扭簧480。
[0036]導(dǎo)向法蘭414固定在殼體100上，推桿412穿過導(dǎo)向法蘭414并與之滑動(dòng)連接，推桿412 —端伸出殼體100外，另一端位于殼體100內(nèi)，推桿412與主動(dòng)手300的指向方向相同。第一連接件426與推桿412位于殼體100內(nèi)的一端固定連接。第一連桿422的一端與第一連接件426轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與第二連桿424的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二連桿424的另一端與第二連接件428轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第二連接件428固定于殼體100的內(nèi)壁。扭簧480固定于殼體100內(nèi)，其兩端分別與殼體100的內(nèi)壁和第二連桿424抵接。凸塊430設(shè)于第二連桿424上。
[0037]曲柄440和凸輪470的中部均與殼體100轉(zhuǎn)動(dòng)連接。換電車700上開設(shè)有通孔710，曲柄440的一端伸出于殼體100外并收容于換電車700的通孔710內(nèi)，連接桿450兩端分別與曲柄440和搖桿460轉(zhuǎn)動(dòng)連接，搖桿460與凸輪470固定連接，曲柄440、連接桿450、搖桿460、凸輪470構(gòu)成曲柄運(yùn)動(dòng)，凸輪470與凸塊430抵接。
[0038]在本實(shí)施例中，第一連桿422、第二連桿424、凸塊430和扭簧480的數(shù)量各為兩個(gè)，且對稱分布于推桿412軸線的兩側(cè)。
[0039]在本實(shí)施例中，凸塊430為軸承。凸塊430采用軸承設(shè)計(jì)，當(dāng)凸塊430與凸輪470配合連接時(shí)，可以減少動(dòng)力傳遞過程中的摩擦力，使得兩者之間更好地實(shí)現(xiàn)配合連接。
[0040]在本實(shí)施例中，凸輪470上開設(shè)有與凸塊430對應(yīng)的凹陷472，凸塊430收容于凹陷472內(nèi)。
[0041]在本實(shí)施例中，推桿機(jī)構(gòu)400的數(shù)量為兩個(gè)，且分布于主動(dòng)手300的兩側(cè)。
[0042]換電設(shè)備10工作過程分為將電池從電池倉內(nèi)取出的拉動(dòng)過程，以及將電池存入電池倉內(nèi)的推動(dòng)過程。
[0043]要說明的是，電池上設(shè)有鎖扣，所述鎖扣與主動(dòng)手300配合用于將電池鎖定于電池倉內(nèi)，以及將電池從電池倉內(nèi)解鎖；
[0044]進(jìn)一步要說明的是,換電設(shè)備10上設(shè)有PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)，所述PLC用于接收第一信號桿500和第二信號桿600發(fā)出的觸發(fā)信號，并通過所述觸發(fā)信號產(chǎn)生控制信號，進(jìn)而控制相關(guān)部件產(chǎn)生動(dòng)作，具體工作過程將在下述過程詳細(xì)描述。
[0045]換電設(shè)備10將電池從電池倉內(nèi)取出的過程說明如下:
[0046]換電設(shè)備10往電池倉方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)換電車700移動(dòng)到位，殼體100上的推桿412碰觸到電池表面，此時(shí)推桿機(jī)構(gòu)400的曲柄440伸出于殼體100的一端被通孔710的孔壁阻擋，曲柄440被觸發(fā)并轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0047]曲柄440轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連接桿450轉(zhuǎn)動(dòng)，連接桿450轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)搖桿460轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿460轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪470轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪470轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與之抵接的凸塊430運(yùn)動(dòng)；[0048]凸塊430運(yùn)動(dòng)使得轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一連桿422和第二連桿424向一側(cè)彎曲，第一連桿422帶動(dòng)與之連接的推桿412往電池運(yùn)動(dòng)的反方向收縮，第二連桿424同時(shí)帶動(dòng)扭簧480壓縮；
[0049]在推桿412收縮的過程中，第一信號桿500和第二信號桿600會(huì)觸碰到電池上的鎖扣并開始收縮。此時(shí)第一信號桿500發(fā)送觸發(fā)信號給PLC，PLC檢測到所述觸發(fā)信號后，發(fā)送控制信號使換電車700停止運(yùn)動(dòng)，PLC同時(shí)發(fā)送控制信號給動(dòng)力裝置200，動(dòng)力裝置200驅(qū)動(dòng)殼體100在換電車700上往電池倉方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；
[0050]殼體100帶動(dòng)主動(dòng)手300進(jìn)入到電池的鎖扣內(nèi)，殼體100運(yùn)動(dòng)的距離通過PLC預(yù)先設(shè)定，殼體100運(yùn)動(dòng)到PLC預(yù)先設(shè)定的距離后停止運(yùn)動(dòng)。接著PLC發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)310轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)310帶動(dòng)聯(lián)軸器330轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)軸器330帶動(dòng)齒輪軸340旋轉(zhuǎn)，齒輪軸340帶動(dòng)與其嚙合的鎖瓣350伸出于外殼320外，此時(shí)主動(dòng)手300通過鎖瓣350與電池上的鎖扣卡接；
[0051]接著，PLC控制動(dòng)力裝置200反轉(zhuǎn)，動(dòng)力裝置200帶動(dòng)殼體100往遠(yuǎn)離電池倉一側(cè)運(yùn)動(dòng)，電池的鎖扣與電池倉解除鎖定，電池被主動(dòng)手300拉出于電池倉外；
[0052]第二信號桿600用于檢測電池在拉出的過程中是否與主動(dòng)手300卡接，當(dāng)電池從主動(dòng)手300上脫離時(shí)，第二信號桿600復(fù)位并發(fā)送觸發(fā)信號給PLC，PLC檢測到所述觸發(fā)信號后，發(fā)送控制信號給報(bào)警器，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號；在電池被拉出電池倉外的過程中，推桿412、第一連桿422、第二連桿424、曲柄440、連接桿450、搖桿460均在扭簧480的作用下復(fù)位。
[0053]至此，換電設(shè)備10將電池從電池倉內(nèi)拉出，完成取電池動(dòng)作。
[0054]換電設(shè)備10將電池存入電池倉內(nèi)的過程說明如下:
[0055]電池通過其鎖扣與主動(dòng)手300連接，并位于換電車700上；
[0056]換電設(shè)備10帶動(dòng)電池往電池倉方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電池運(yùn)動(dòng)到電池倉內(nèi)的指定位置時(shí)，此時(shí)曲柄440被觸發(fā)，經(jīng)過一系列動(dòng)作使得推桿412往回收縮；
[0057]主動(dòng)手300帶動(dòng)鎖扣繼續(xù)往電池倉方向運(yùn)動(dòng)，使得鎖扣與電池倉掛接，從而使電池鎖定于電池倉內(nèi)；
[0058]接著PLC控制主動(dòng)手300上的鎖瓣350收縮，鎖瓣350收縮后，PLC控制動(dòng)力裝置200動(dòng)作，動(dòng)力裝置200帶動(dòng)殼體100往遠(yuǎn)離電池倉方向的運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)手300與電池分離。
[0059]到此，換電設(shè)備10將電池存入電池倉內(nèi)，完成存電池動(dòng)作。
[0060]將電池存入電池倉內(nèi)或?qū)㈦姵貜碾姵貍}內(nèi)取出時(shí)，推桿機(jī)構(gòu)400的曲柄440帶動(dòng)與其連接的部件動(dòng)作，使得推桿412往回收縮，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)手300與電池上的鎖扣配合，從而將電池鎖定于電池倉內(nèi)或?qū)㈦姵貜碾姵貍}內(nèi)解鎖，進(jìn)而完成存取電池的動(dòng)作。這種換電設(shè)備10結(jié)構(gòu)巧妙、配合精準(zhǔn)、可靠性較高。
[0061]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種換電設(shè)備，用于將電池取出和存入于電池倉，其特征在于，包括:換電車、設(shè)于所述換電車上的殼體、與所述殼體連接的動(dòng)力裝置、安裝于所述殼體上用于與所述電池配合連接的主動(dòng)手、收容于所述殼體內(nèi)的推桿機(jī)構(gòu)， 所述推桿機(jī)構(gòu)包括推桿、第一連桿、第二連桿、第一連接件、第二連接件、凸塊、扭簧、曲柄、連接桿、搖桿及凸輪， 所述推桿穿過所述殼體滑動(dòng)設(shè)置，并與所述主動(dòng)手的指向方向相同，所述第一連接件與所述推桿的一端連接，所述第一連桿的兩端分別與所述第一連接件和所述第二連桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連桿的另一端與所述第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連接件固設(shè)于所述殼體內(nèi)，所述凸塊設(shè)于所述第二連桿上， 所述扭簧的兩端分別與所述殼體和所述第二連桿抵接， 所述曲柄與所述凸輪均與所述殼體的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接桿兩端分別與所述曲柄的一端和所述搖桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述換電車上開設(shè)有通孔，所述曲柄的另一端伸出于所述殼體外并收容于所述通孔內(nèi)，所述搖桿的另一端與所述凸輪連接，所述凸輪與所述凸塊抵接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述第一連桿、所述第二連桿、所述凸塊和所述扭簧的數(shù)量各為兩個(gè)，且對稱分布于所述推桿軸線的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述推桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，且分布于所述主動(dòng)手的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述凸塊為軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述凸輪上開設(shè)有與所述凸塊對應(yīng)的凹陷，所述凸塊收容于所述凹陷內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述推桿機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向法蘭，所述導(dǎo)向法蘭固定于所述殼體上，所述推桿穿過所述導(dǎo)向法蘭并與之滑動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述主動(dòng)手包括電機(jī)、外殼、聯(lián)軸器、齒輪軸、鎖瓣，所述外殼穿過并固定于所述殼體上，所述聯(lián)軸器與所述齒輪軸連接并收容于所述外殼內(nèi)，所述鎖瓣貫穿所述外殼與所述齒輪軸嚙合，所述電機(jī)穿過所述外殼與所述聯(lián)軸器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述換電設(shè)備還包括第一信號桿和第二信號桿，所述第一信號桿和所述第二信號桿在所述主動(dòng)手的指向方向上與所述殼體滑動(dòng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換電設(shè)備，其特征在于，所述動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)。
【文檔編號】B60S5/06GK103507785SQ201310430934
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】沈浩, 祝明明, 謝勇 申請人:深圳精智機(jī)器有限公司