專利名稱：滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電動汽車電池托盤技術(shù)領(lǐng)域，特別是可安全可靠實(shí)現(xiàn)電池快換的托盤。技術(shù)背景[0002]隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其電池系統(tǒng)技術(shù)也朝著快換為主、快充為輔的方向發(fā)展。為此，需要有簡單可靠、設(shè)計合理而且自動化程度高的動力電池快換系統(tǒng)來完成動力電池的更換。目前的電動汽車動力電池更換系統(tǒng)由于受動力與通信線連接方式、電池箱鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不合理等多方面的限制，導(dǎo)致動力電池的更換無法真正實(shí)現(xiàn)自動化。 如電池箱在托盤中定位夾緊的受力方向出現(xiàn)錯誤、電池箱存在過定位等，使得電池箱的定位和夾緊存在干涉，在經(jīng)歷電動汽車的顛簸過程后解鎖機(jī)構(gòu)無法自動解開，需要人工干涉予以解決。[0003]公開號為CN101289056的中國專利公開了一種快速更換的電動車電池箱，采用內(nèi)箱體、外箱體和脫出滑道的設(shè)計完成電池箱的快換，但其內(nèi)箱體和外箱體是通過電池箱端部插銷式取電方式和通信方式完成取電和通信的，而且其輸出端子為剛性，這種剛性的插銷方式在車輛長期顛簸運(yùn)行中會造成插接頭即輸出端子彎曲甚至是斷裂，而且極易因顛簸造成連接處的拉弧現(xiàn)象使得輸出端子處產(chǎn)生焊接現(xiàn)象，采用這種插銷式取電時，當(dāng)電池內(nèi)箱體與外箱體沒有插接到位時其鎖緊機(jī)構(gòu)就無法從電池外箱體的左右兩側(cè)插入內(nèi)箱體，達(dá)不到鎖緊電池箱的目的。此外，車輛長時間顛簸還會導(dǎo)致電池內(nèi)箱體對鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行頻繁撞擊導(dǎo)致電池內(nèi)箱體或鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖舌發(fā)生變形，從而導(dǎo)致無法正常打開解鎖機(jī)構(gòu)，這種插銷式鎖緊機(jī)構(gòu)和插銷式取電方式之間還存在對電池箱體的過定位現(xiàn)象，另外電池內(nèi)箱體和外箱體之間的抽屜式的移動是通過滾輪在上下滑道中的滾動來實(shí)現(xiàn)，滾輪與滑道之間為點(diǎn)接觸，在車輛的顛簸過程中滾輪極易對滑道造成沖擊并導(dǎo)致電池箱體的變形。上述問題均在上海世博會的運(yùn)行中表現(xiàn)出來。[0004]公開號為CN101890901A的中國專利公開的電動汽車動力電池快換機(jī)構(gòu)，所用的電池滑裝機(jī)構(gòu)采用設(shè)置在定位座內(nèi)的滾珠與電池箱體的底面滾動連接，滾珠與電池箱底面的接觸為點(diǎn)接觸，在車輛顛簸中對電池箱體的沖擊將會導(dǎo)致電池箱體的變形，其采用的電連接接口和電連接頭同樣設(shè)置在電池箱體的后端側(cè)，在電池箱滑入時完成插接，該連接頭同樣是剛性的，在使用中會出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，顛簸過程中電連接頭同樣也會出現(xiàn)彎曲變形現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠合理實(shí)現(xiàn)對電池箱正確定位、鎖緊可靠、施力合理、結(jié)構(gòu)簡單且具有簡單合理的動力線接插方式，可有效防止拉弧現(xiàn)象產(chǎn)生的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置。[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。[0007]滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，包括托盤和安裝于托盤上的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)；所述托盤包括托盤支撐底座、底座蓋板、對稱安裝于支撐底座兩邊的導(dǎo)向輥構(gòu)件、安裝于兩條導(dǎo)向輥構(gòu)件中間的兩個滑動托板、安裝于支撐底座上并分別穿過兩個滑動托板向上露出的取電靴、安裝于底座蓋板上或支撐底座上用于電動客車輔助電池向電池箱內(nèi)電池管理系統(tǒng)供電的輔助電源連接觸頭和用于電池箱內(nèi)的電池管理系統(tǒng)與電動客車控制器通信連接的通信線連接觸頭、安裝于托盤支撐底座后端的至少兩個楔形定位構(gòu)件；所述鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)包括蝸輪蝸桿電機(jī)、與蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出軸連接并置于蝸輪蝸桿電機(jī)底部的轉(zhuǎn)盤、通過銷軸對稱連接于轉(zhuǎn)盤兩邊的兩根連桿、分別通過轉(zhuǎn)動銷對稱連接于兩根連桿另一端的兩根搖桿、固定連接于搖桿外端頭的兩個相互對稱的L型彎板、連接于L型彎板另一端的兩個相互對稱的楔形壓塊構(gòu)件，蝸輪蝸桿電機(jī)安裝于托盤底部，兩個L 型彎板分別通過彎板銷軸對稱安裝于托盤支撐底座前端的兩個轉(zhuǎn)角上。[0008]本實(shí)用新型在托盤支撐底座前端兩邊設(shè)置有定位反射板。在轉(zhuǎn)盤上對稱安裝有兩個轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)。在托盤的底座蓋板上沖壓有向上凹進(jìn)的凹槽，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤和蝸輪蝸桿電機(jī)設(shè)置于凹槽內(nèi)。[0009]本實(shí)用新型所述鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的兩根連桿，一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤上表面，另一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤下表面。[0010]本實(shí)用新型對稱設(shè)置的兩組導(dǎo)向輥構(gòu)件在位于托盤支撐底座的前端為喇叭口結(jié)構(gòu)。[0011]本實(shí)用新型所述底座蓋板或者為整體蓋板，或者包括位于兩塊滑動托板中間的中間蓋板以及位于兩塊滑動托板外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板。當(dāng)?shù)鬃w板由位于兩塊滑動托板中間的中間蓋板以及位于兩塊滑動托板外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板組成時，滑動托板安裝在托盤支撐底座上；在中間蓋板上沖壓有向上凹進(jìn)的凹槽，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤和蝸輪蝸桿電機(jī)設(shè)置于凹槽內(nèi)。輔助電源連接觸頭安裝在一塊側(cè)蓋板上，通信線連接觸頭安裝在另一塊側(cè)蓋板上。[0012]本實(shí)用新型所述取電靴包括絕緣底座、安裝于絕緣底座上的槽型觸頭導(dǎo)向座、安裝于觸頭導(dǎo)向座內(nèi)的取電觸頭，在絕緣底座上加工有兩個底座盲孔，對應(yīng)在取電觸頭底部開設(shè)有兩個觸頭盲孔，在取電觸頭兩側(cè)面開設(shè)有豎直的導(dǎo)向槽，在觸頭導(dǎo)向座的兩內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有卡裝于導(dǎo)向槽內(nèi)的導(dǎo)向塊，在觸頭導(dǎo)向座內(nèi)部安裝有兩端分別連接取電觸頭和絕緣底座的彈簧。在取電觸頭的頂面設(shè)置有一段向上的斜面段。[0013]本實(shí)用新型所述楔形定位構(gòu)件包括安裝于托盤支撐底座外側(cè)面的槽型框板和安裝于槽型框板內(nèi)的定位楔形壓塊。[0014]本實(shí)用新型所述楔形壓塊構(gòu)件包括底端與L型彎板連接的L型框板和安裝于L型框板內(nèi)的鎖緊楔形壓塊。所述L型彎板為手形折彎板。[0015]本實(shí)用新型滑動托板的前后兩端頂面為由內(nèi)至外向下傾斜的倒角斜面；在滑動托板中部開設(shè)有用于安裝取電靴的通孔，取電靴的絕緣底座安裝在托盤支撐底座上。[0016]本實(shí)用新型滑動托板采用超高分子量聚乙烯材料制做。[0017]本實(shí)用新型從轉(zhuǎn)動銷中心軸至L型彎板轉(zhuǎn)角處的長度大于從L型彎板轉(zhuǎn)角處至L 型框板縱向中心線的長度。[0018]采用本實(shí)用新型，需要在其承載的電池箱體后端設(shè)置可與本實(shí)用新型的楔形定位構(gòu)件配裝的楔形定位塊，在電池箱體前端設(shè)置可與鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的楔形壓塊構(gòu)件配裝的楔形鎖緊塊。通過本實(shí)用新型的楔形定位構(gòu)件與電池箱體上的楔形定位塊配合實(shí)現(xiàn)電池箱體與托盤的配合定位，使電池箱體準(zhǔn)確地安裝于托盤上。楔形定位塊與楔形定位構(gòu)件通過斜面配合可以很好地貼合，電池箱體推入時，楔形定位塊很容易插入本實(shí)用新型的楔形定位構(gòu)件中卡和，電池箱拉出時，也很容易退出，相互不會干涉。電池箱體滑入托盤到位后，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的楔形壓塊構(gòu)件可以卡壓在電池箱體的楔形鎖緊塊上，兩者也是通過斜面配合能夠很好地貼合，通過電池箱鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的推壓將電池箱體與托盤相互鎖緊。當(dāng)需要取出電池箱而打開電池箱鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)時，楔形壓塊構(gòu)件與楔形鎖緊塊也不會相互干涉，這種斜面配合結(jié)構(gòu)可以有效避免插銷式鎖止機(jī)構(gòu)在車輛顛簸后鎖舌受到嚴(yán)重擠壓無法解鎖的問題，解決了對電池箱體的過定位約束。[0019]本實(shí)用新型的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)完全鄙棄了現(xiàn)有的電磁鐵的插銷式鎖緊與解鎖結(jié)構(gòu)，采用的是反平行四邊形結(jié)構(gòu)，結(jié)合杠桿原理并利用了蝸輪蝸桿的自鎖特性。反平行四邊形結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)解鎖和關(guān)閉，蝸輪蝸桿電機(jī)的自鎖特性可以用于電池箱的鎖緊，利用杠桿原理可以降低電池箱對鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊力在蝸輪蝸桿上的影響，可以使鎖緊更加可靠，而且不會出現(xiàn)對電池箱的過定位。本實(shí)用新型的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自鎖、解鎖、鎖緊力的放大以及解鎖力的縮小，使鎖緊更可靠、解鎖更簡單。其楔形壓塊構(gòu)件與電池箱體的楔形鎖緊塊相配合，可在豎直和水平兩個方向?qū)﹄姵叵涫┘渔i緊力，使電池箱受到正確的夾緊力。豎直方向的鎖緊力用于將電池箱與取電靴緊密結(jié)合，避免在顛簸過程中產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。[0020]鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的兩個連桿分別位于轉(zhuǎn)盤的上側(cè)和下側(cè)，可避免鎖緊與解鎖時的相互干涉。鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)處在鎖緊狀態(tài)時，兩連桿的延長線到轉(zhuǎn)盤中心的垂直距離最小， 使得鎖緊更加可靠。在轉(zhuǎn)盤上安裝的兩個轉(zhuǎn)盤位置檢測光電開關(guān)，一個用于鎖緊到位檢測， 另一個用于解鎖到位的檢測。[0021 ] 本實(shí)用新型設(shè)置的取電靴取電觸頭可與電池箱體底部的取電觸板相配合實(shí)現(xiàn)電池箱底部取電，取電觸頭和取電觸板之間通過電池箱的自重以及鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)鎖緊時的壓力形成緊密的接觸，可避免在車輛顛簸中產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。從電池箱體底部取電的方式徹底避免了現(xiàn)有技術(shù)從電池箱后端面取電方式帶來的拉弧、動力線插頭折彎變形甚至斷裂等問題。作為優(yōu)選，在取電靴中安裝有與取電觸頭連接的彈簧，使取電觸頭在上下方向上可以浮動，確保取電觸頭和取電觸板接觸的可靠性，可更加有效的避免拉弧現(xiàn)象的產(chǎn)生。在取電觸頭上設(shè)置的斜面段可與電池箱上的楔形取電觸板實(shí)現(xiàn)一段斜面配合接觸，在電池箱推入托盤時，有利于取電觸板壓低取電觸頭并在彈簧的作用下形成良好的配合。[0022]本實(shí)用新型在滑動托板上開設(shè)的通孔既可用于嵌入取電靴的取電觸頭，也可降低滑動托板與電池箱體的接觸面積，減小電池箱體和滑動托板之間的摩擦力。電池箱體與滑動托板之間為面接觸，與現(xiàn)有技術(shù)采用滾動托輥相比可以有效避免在車輛顛簸過程中對電池箱的沖擊，從而防止電池箱發(fā)生變形?；瑒油邪宀捎贸叻肿恿烤垡蚁┎牧现谱觯哂谐吣湍バ院蛢?yōu)良的自潤滑特性，可有效降低電池箱體和托盤之間的摩擦，便于電池箱的滑入和滑出。[0023]本實(shí)用新型將滑動托板前后兩端頂面制做成向下的倒角斜面，既有利于電池箱體的滑入和定位，也能使取電觸頭和取電觸板更可靠地接觸。托盤上的兩組導(dǎo)向輥構(gòu)件前端制做成喇叭口結(jié)構(gòu)以及移動設(shè)備兩側(cè)的導(dǎo)向裝置對向電池箱的前端制做為喇叭口結(jié)構(gòu)，可便于電池箱體的導(dǎo)入，避免電池箱體滑入托盤或移動設(shè)備時受到干涉。[0024]本實(shí)用新型前端安裝的定位反射板可與運(yùn)送電池箱的移動設(shè)備上的定位光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)裝入電池箱體時的準(zhǔn)確定位。[0025]本實(shí)用新型從轉(zhuǎn)動銷中心軸至L型彎板轉(zhuǎn)角處的長度大于從L型彎板轉(zhuǎn)角處至L 型框板縱向中心線的長度，可使鎖緊與解鎖裝置的鎖緊力臂大于被鎖緊的電池箱體反作用的力臂，實(shí)現(xiàn)對鎖緊力的放大，反作用力的縮小。[0026]采用本實(shí)用新型，可實(shí)現(xiàn)電動客車電池箱系統(tǒng)中電池箱體的自動裝卸，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的過定位、動力線插接頭變形、斷裂、動力線插銷處的拉弧、焊接現(xiàn)象、以及顛簸中引起的電池箱對鎖止機(jī)構(gòu)鎖舌沖擊所造成的難以自動實(shí)現(xiàn)解鎖和顛簸時的沖擊對電池箱造成的變形。不僅可對電池箱正確定位，且鎖緊可靠、施力合理、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，還可有效防止拉弧現(xiàn)象產(chǎn)生，可以全自動、快速方便地實(shí)現(xiàn)動力電池的快換，解決了目前電動汽車動力電池快速自動更換的難題，對電動汽車以換電為主、插充為輔的發(fā)展有著極為重要的意義和作用。[0027]下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容。

[0028]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖2是圖1的左視圖；[0030]圖3是鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的示意圖；[0031]圖4是取電靴的示意圖；[0032]圖5是圖4的縱向全剖示意圖；[0033]圖6是楔形定位構(gòu)件的示意圖；[0034]圖7是楔形壓塊構(gòu)件的示意圖；[0035]圖8是托盤支撐底座的示意圖；[0036]圖9是本實(shí)用新型承載電池箱的示意圖；[0037]圖10是圖9的左視圖。[0038]圖中，1 一導(dǎo)向輥構(gòu)件、101—槽鋼、102—導(dǎo)向輥、2—托盤支撐底座、201—主梁、 202—中間梁、203—彎板銷軸、204—安裝折彎板、205—前梁、206—連接梁、207—半截梁、 208—后梁、3—鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)、30—轉(zhuǎn)盤、31—蝸輪蝸桿電機(jī)、32—銷軸、33—轉(zhuǎn)動銷、 34—轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)、35—搖桿、36—連桿、37—楔形壓塊構(gòu)件、371 — L型框板、372—鎖緊楔形壓塊、38—L型彎板、4一定位反射板、5—凹槽、6—取電靴、60—取電觸頭、601—導(dǎo)線連接孔、61—導(dǎo)向座、62—彈簧、63—絕緣底座、631—導(dǎo)線孔、64—安裝板、632—底座盲孔、 603—觸頭盲孔、604—導(dǎo)向槽、611—導(dǎo)向塊、602—斜面段、7—滑動托板、71—倒角斜面、 72—通孔、8—側(cè)蓋板、9一楔形定位構(gòu)件、91一槽型框板、92—楔形壓塊、10—輔助電源連接觸頭、11一通信線連接觸頭、12—中間蓋板、13—電池箱、131—楔形定位塊、132—楔形鎖緊塊。
具體實(shí)施方式
[0039]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。[0040]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置包括托盤和安裝于托盤上的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3。托盤包括托盤支撐底座2、安裝于托盤支撐底座上的底座蓋板、對稱安裝于支撐底座兩邊的導(dǎo)向輥構(gòu)件1、安裝于兩條導(dǎo)向輥構(gòu)件中間的兩個滑動托板7、安裝于支撐底座2上并分別穿過兩個滑動托板向上露出的取電靴6、安裝于底座蓋板上或支撐底座上用于電動客車輔助電池向電池箱內(nèi)電池管理系統(tǒng)供電的輔助電源連接觸頭10和用于電池箱內(nèi)的電池管理系統(tǒng)與電動客車控制器通信連接的通信線連接觸頭11、安裝于托盤支撐底座后端的至少兩個楔形定位構(gòu)件9。本實(shí)施例設(shè)置有三個楔形定位構(gòu)件9。輔助電源觸頭10可與電池箱底部的輔助電源觸板觸合，用于從車載輔助電源取電向電池箱內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)供電。通信線連接觸頭11可與電池箱底部的通信觸板觸合，用于將電池箱內(nèi)電池管理系統(tǒng)的通信信號傳輸?shù)诫妱涌蛙嚨恼嚳刂破髦?，?shí)現(xiàn)電池箱與車輛的通信。在托盤支撐底座前端兩邊設(shè)置有定位反射板4，可與運(yùn)送電池箱的移動設(shè)備上的定位光電開關(guān)呼應(yīng)，實(shí)現(xiàn)裝入電池箱體時的準(zhǔn)確定位。對稱設(shè)置的兩組導(dǎo)向輥構(gòu)件1在位于托盤支撐底座的前端為喇叭口結(jié)構(gòu)，可便于電池箱體的導(dǎo)入與導(dǎo)出。導(dǎo)向輥構(gòu)件1采用尼龍制成導(dǎo)向輥102并安裝載于槽鋼101中，起到對電池箱的導(dǎo)入導(dǎo)出的作用。底座蓋板或者為整體蓋板，或者包括位于兩塊滑動托板7中間的中間蓋板12以及位于兩塊滑動托板7外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板8。當(dāng)?shù)鬃w板由位于兩塊滑動托板7中間的中間蓋板12以及位于兩塊滑動托板外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板8組成時，滑動托板7直接安裝在托盤支撐底座2上，輔助電源連接觸頭10安裝在一塊側(cè)蓋板8上，通信線連接觸頭11安裝在另一塊側(cè)蓋板上。采用滑動托板結(jié)構(gòu)使滑動托板7與電池箱的底部為面接觸?；瑒油邪?的前后兩端頂面制作成由內(nèi)至外向下傾斜的倒角斜面71，便于電池箱的導(dǎo)入導(dǎo)出及定位。滑動托板7采用超高分子量聚乙烯材料制做。在滑動托板中部開設(shè)用于安裝取電靴6的通孔 72，取電靴的絕緣底座63安裝在托盤支撐底座2上。托盤支撐底座2如圖8所示，可由兩側(cè)主梁201、中間梁202、彎板銷軸203、安裝折彎板204、前梁205、連接梁206、半截梁207、 后梁208構(gòu)成。兩側(cè)主梁201為矩形鋼制作，其前端開設(shè)有缺口，用于鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3及其連桿36的安裝。前梁205、后梁208、中間梁202和半截梁207均為角鋼，焊接在主梁201 上，用于支撐滑動托板7。取電靴6安裝于中間梁202和半截梁207上。彎板銷軸203安裝在主梁201的前端，用于安裝鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3的L型彎板38，安裝折彎板204為多個，焊接在前梁205和后梁208上，用于將快換托盤裝置固定連接在電動客車上。連接梁206為兩端開設(shè)缺口的角鋼形狀，兩端連接半截梁207，但安裝方向與半截梁207相反，以避免與鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)的蝸輪蝸桿電機(jī)31發(fā)生干涉。電池箱13可在導(dǎo)向輥構(gòu)件1的導(dǎo)向下，底部沿滑動托板7滑入，如圖9、圖10所示安裝于托盤上，并由鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3將電池箱與托盤鎖緊為一體。[0041]如圖3所示，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3包括蝸輪蝸桿電機(jī)31、與蝸輪蝸桿電機(jī)31的輸出軸連接并置于蝸輪蝸桿電機(jī)底部的轉(zhuǎn)盤30、通過銷軸32對稱連接于轉(zhuǎn)盤兩邊的兩根連桿 36、分別通過轉(zhuǎn)動銷33對稱連接于兩根連桿36另一端的兩根搖桿35、固定連接于搖桿外端頭的兩個相互對稱的L型彎板38、連接于L型彎板另一端的兩個相互對稱的楔形壓塊構(gòu)件 37，蝸輪蝸桿電機(jī)31安裝于托盤底部，兩個L型彎板38分別通過彎板銷軸203對稱安裝于托盤支撐底座2前端的兩個轉(zhuǎn)角上。在轉(zhuǎn)盤30上對稱安裝有兩個轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)34，用于解鎖到位和鎖緊到位的檢測。轉(zhuǎn)盤30通過鍵連接安裝在蝸輪蝸桿電機(jī)31的輸出軸上。兩根連桿36中的一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤30上表面，另一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤30下表面。該裝置采用了蝸輪蝸桿傳動電機(jī)31驅(qū)動反平行四邊形的四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)解鎖與鎖緊，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3利用了蝸輪蝸桿自鎖原理來實(shí)現(xiàn)鎖緊，同時利用了杠桿原理實(shí)現(xiàn)對鎖緊力的放大和對解鎖了的縮小，可使鎖緊可靠、解鎖簡易。設(shè)置從轉(zhuǎn)動銷33中心軸至L型彎板38轉(zhuǎn)角處的長度b大于從L型彎板38轉(zhuǎn)角處至L型框板371縱向中心線的長度a，可使鎖緊與解鎖裝置的鎖緊力臂大于被鎖緊的電池箱體反作用的力臂，實(shí)現(xiàn)對鎖緊力的放大，反作用力的縮小。[0042]如圖1、圖9所示，在托盤的底座蓋板或中間蓋板12上沖壓向上凹進(jìn)的凹槽5，用于安裝鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3的轉(zhuǎn)盤30和蝸輪蝸桿電機(jī)31。[0043]本實(shí)用新型的楔形壓塊構(gòu)件37可以制作成一個整體構(gòu)件，也可以制作成如圖7所示結(jié)構(gòu)，即由底端與L型彎板38連接的L型框板371和安裝于L型框板內(nèi)的鎖緊楔形壓塊 372構(gòu)成。本實(shí)施例的L型彎板38為手形折彎板。在L型框板371上設(shè)有加強(qiáng)筋。鎖緊楔形壓塊372由彈塑性材料制作而成，在電池箱推入時，可與電池箱體上的楔形定位塊配合形成較好的斜面貼合，方便地實(shí)現(xiàn)電池箱體與托盤的配合定位，使電池箱體準(zhǔn)確地安裝于托盤上。[0044]本實(shí)用新型的楔形定位構(gòu)件9同樣可以制作成一個整體構(gòu)件，也可以制作成如圖 6所示結(jié)構(gòu)，即由安裝于托盤支撐底座外側(cè)面的槽型框板91和安裝于槽型框板內(nèi)的定位楔形壓塊92組成。槽型框板91上設(shè)置有加強(qiáng)筋。楔形壓塊92由彈塑性材料制作而成，在鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3鎖緊時與其鎖緊楔形壓塊372相配合形成較好的斜面貼合，方便地實(shí)現(xiàn)對電池箱的定位、夾緊并且不產(chǎn)生干涉。[0045]如圖4、圖5所示，取電靴6包括絕緣底座63、安裝于絕緣底座63上的槽型觸頭導(dǎo)向座61、安裝于觸頭導(dǎo)向座61內(nèi)的取電觸頭60，在絕緣底座63上加工有兩個底座盲孔 632，對應(yīng)在取電觸頭60底部開設(shè)有兩個觸頭盲孔603，用于安裝彈簧62，通過穿過觸頭導(dǎo)向座61的彈簧62兩端分別連接取電觸頭60和絕緣底座63。在取電觸頭兩側(cè)面開設(shè)有豎直的導(dǎo)向槽604，在觸頭導(dǎo)向座63的兩內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有卡裝于導(dǎo)向槽內(nèi)的導(dǎo)向塊611，取電觸頭可通過導(dǎo)向槽與導(dǎo)向塊的配合上下浮動。在取電觸頭60的頂面設(shè)置有一段向上的斜面段602，這有利于同電池箱底部取電觸板的相互配合?？蓪?dǎo)向座61制作成兩側(cè)帶有斜面的梯形，有利于取電觸頭60的左右輕微擺動，可避免在取電觸頭被壓下時與絕緣底座63 左右端面干涉。在絕緣底座63上開設(shè)有導(dǎo)線孔631用于穿過動力線同取電觸頭60底部的導(dǎo)線連接孔601連接。取電靴可通過安裝板64焊接安裝在托盤支撐底座上。[0046]采用本實(shí)用新型，可方便地實(shí)現(xiàn)電池箱的全自動快換，具體過程如下[0047]需要取出電池時，裝有本實(shí)用新型托盤裝置并承載著電池箱體的電動客車駛?cè)霌Q電池區(qū)域，通過控制系統(tǒng)啟動渦輪蝸桿電機(jī)31，帶動轉(zhuǎn)盤30轉(zhuǎn)動，拉動連桿36動作，進(jìn)而拉動搖桿35和L型彎板38繞彎板銷軸203轉(zhuǎn)動，帶動楔形壓塊構(gòu)件松開，實(shí)現(xiàn)電池箱的解鎖，電池箱1的解鎖完成由安裝在轉(zhuǎn)盤30上的轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)34來判斷解鎖裝置的打開與否；隨后，運(yùn)送電池箱的移動設(shè)備如自動導(dǎo)引車移動到位，車載的定位光電開關(guān)通過向托盤發(fā)射定位確認(rèn)光信號，以及接收定位反射板4的反射光信號實(shí)現(xiàn)定位。自動導(dǎo)引車接收到反射回來的光信號后確認(rèn)位置正確；接著，通過車載的電池箱鎖止?fàn)顟B(tài)檢測開關(guān)對向鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3，確認(rèn)解鎖已打開后，通過車載的抓取裝置將電池箱拉出。[0048]需要裝入電池時，自動導(dǎo)引車載著充好電的電池箱移動到位，車載的定位光電開關(guān)向托盤發(fā)射定位確認(rèn)光信號，接收到定位反射板4的反射光信號后實(shí)現(xiàn)定位，確認(rèn)自動導(dǎo)引車位置正確，然后通過車載的電池箱鎖止?fàn)顟B(tài)檢測開關(guān)檢測，確認(rèn)鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3 處于解鎖打開狀態(tài)，車載的抓取裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，將電池箱體推入托盤。電池箱推入托盤時，電池箱體的底部與滑動托板7之間面接觸滑動，電池箱體的兩側(cè)蓋板沿導(dǎo)向輥構(gòu)件1滑入，至箱體上的楔形定位塊131與托盤上楔形定位構(gòu)件9的定位楔形壓塊92通過兩者的斜面相契合實(shí)現(xiàn)電池箱體的定位和約束。電池箱滑動到位后，電池箱上的取電觸板與取電靴的取電觸頭60相觸合接通，實(shí)現(xiàn)動力線的連接，電池箱上的輔助電源觸板和通信觸板分別與托盤上的輔助電源觸頭11和通信線連接觸頭10相觸合接通。然后，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)3動作，通過控制系統(tǒng)啟動渦輪蝸桿電機(jī)31，帶動轉(zhuǎn)盤30反向轉(zhuǎn)動，推動連桿36動作，進(jìn)而推動搖桿 35和L型彎板38回收，將楔形壓塊構(gòu)件37的鎖緊楔形壓塊372壓在電池箱體的楔形鎖緊塊132上，將電池箱鎖緊在托盤上，轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)34檢測到鎖緊已完成，蝸輪蝸桿電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。電池箱安裝完成，自動導(dǎo)引車駛離。[0049]上述實(shí)施實(shí)例僅僅是對具體的實(shí)施方式的示意性描述，本實(shí)用新型的范圍不限于上述特定實(shí)施實(shí)例。
權(quán)利要求1.滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，包括托盤和安裝于托盤上的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3);所述托盤包括托盤支撐底座(2)、底座蓋板、對稱安裝于支撐底座兩邊的導(dǎo)向輥構(gòu)件(1)、安裝于兩條導(dǎo)向輥構(gòu)件中間的兩個滑動托板(7)、安裝于支撐底座(2)上并分別穿過兩個滑動托板向上露出的取電靴(6)、安裝于底座蓋板上或支撐底座上用于電動客車輔助電池向電池箱內(nèi)電池管理系統(tǒng)供電的輔助電源連接觸頭(10) 和用于電池箱內(nèi)的電池管理系統(tǒng)與電動客車控制器通信連接的通信線連接觸頭(11)、安裝于托盤支撐底座后端的至少兩個楔形定位構(gòu)件(9);所述鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)包括蝸輪蝸桿電機(jī)(31)、與蝸輪蝸桿電機(jī)(31)的輸出軸連接并置于蝸輪蝸桿電機(jī)底部的轉(zhuǎn)盤(30)、通過銷軸(32)對稱連接于轉(zhuǎn)盤兩邊的兩根連桿(36)、分別通過轉(zhuǎn)動銷(33)對稱連接于兩根連桿(36)另一端的兩根搖桿(35)、固定連接于搖桿外端頭的兩個相互對稱的L型彎板(38)、 連接于L型彎板另一端的兩個相互對稱的楔形壓塊構(gòu)件(37)，蝸輪蝸桿電機(jī)(31)安裝于托盤底部，兩個L型彎板(38)分別通過彎板銷軸對稱安裝于托盤支撐底座(2)前端的兩個轉(zhuǎn)角—t ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，在托盤支撐底座前端兩邊設(shè)置有定位反射板(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，在轉(zhuǎn)盤(30 )上對稱安裝有兩個轉(zhuǎn)盤位置檢測開關(guān)(34 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，在托盤的底座蓋板上沖壓有向上凹進(jìn)的凹槽(5)，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)的轉(zhuǎn)盤(30) 和蝸輪蝸桿電機(jī)(31)設(shè)置于凹槽(5)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置， 其特征在于，所述鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)的兩根連桿(36)，一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤(30)上表面， 另一根連桿連接于轉(zhuǎn)盤(30)下表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，對稱設(shè)置的兩組導(dǎo)向輥構(gòu)件(1)在位于托盤支撐底座的前端為喇叭口結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述底座蓋板或者為整體蓋板，或者包括位于兩塊滑動托板(7)中間的中間蓋板 (12)以及位于兩塊滑動托板(7)外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，在中間蓋板(12)上沖壓有向上凹進(jìn)的凹槽(5)，鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)的轉(zhuǎn)盤(30)和蝸輪蝸桿電機(jī)(31)設(shè)置于凹槽(5)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述取電靴(6)包括絕緣底座(63)、安裝于絕緣底座(63)上的槽型觸頭導(dǎo)向座(61)、安裝于觸頭導(dǎo)向座(61)內(nèi)的取電觸頭(60)，在絕緣底座(63)上加工有兩個底座盲孔(632)，對應(yīng)在取電觸頭(60)底部開設(shè)有兩個觸頭盲孔(603)，在取電觸頭兩側(cè)面開設(shè)有豎直的導(dǎo)向槽(604)，在觸頭導(dǎo)向座(63)的兩內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有卡裝于導(dǎo)向槽內(nèi)的導(dǎo)向塊 (611)，在觸頭導(dǎo)向座(61)內(nèi)部安裝有兩端分別連接取電觸頭(60 )和絕緣底座(63 )的彈簧(62)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，在取電觸頭(60 )的頂面設(shè)置有一段向上的斜面段(602 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述楔形定位構(gòu)件(9)包括安裝于托盤支撐底座外側(cè)面的槽型框板(91)和安裝于槽型框板內(nèi)的定位楔形壓塊(92 )。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述楔形壓塊構(gòu)件(37)包括底端與L型彎板(38)連接的L型框板(371)和安裝于L型框板內(nèi)的鎖緊楔形壓塊(372 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述L型彎板(38)為手形折彎板。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，底座蓋板由位于兩塊滑動托板(7)中間的中間蓋板(12)以及位于兩塊滑動托板外側(cè)的兩塊側(cè)蓋板(8 )組成時，滑動托板(7 )安裝在托盤支撐底座(2 )上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，滑動托板(7)的前后兩端頂面為由內(nèi)至外向下傾斜的倒角斜面(71)；在滑動托板中部開設(shè)有用于安裝取電靴(6)的通孔(72)，取電靴的絕緣底座(63)安裝在托盤支撐底座(2)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，輔助電源連接觸頭(10)安裝在一塊側(cè)蓋板(8)上，通信線連接觸頭(11)安裝在另一塊側(cè)蓋板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或7或14所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述滑動托板(7)采用超高分子量聚乙烯材料制做。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，所述滑動托板(7)采用超高分子量聚乙烯材料制做。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，其特征在于，從轉(zhuǎn)動銷(33)中心軸至L型彎板(38)轉(zhuǎn)角處的長度(b)大于從L型彎板(38) 轉(zhuǎn)角處至L型框板(371)縱向中心線的長度(a)。
專利摘要滑入式底部取電可自鎖的電動客車電池快換托盤裝置，包括托盤和安裝于托盤上的鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)；托盤包括托盤支撐底座(2)、底座蓋板、導(dǎo)向輥構(gòu)件(1)、兩個滑動托板(7)、取電靴(6)、輔助電源連接觸頭(10)、通信線連接觸頭(11)、至少兩個楔形定位構(gòu)件(9)；鎖緊與解鎖機(jī)構(gòu)(3)包括蝸輪蝸桿電機(jī)(31)、轉(zhuǎn)盤(30)、對稱連接于轉(zhuǎn)盤兩邊的兩根連桿(36)、對稱連接于兩根連桿(36)另一端的兩根搖桿(35)、固定連接于搖桿外端頭的兩個相互對稱的L型彎板(38)、連接于L型彎板另一端的兩個相互對稱的楔形壓塊構(gòu)件(37)，蝸輪蝸桿電機(jī)(31)安裝于托盤底部，兩個L型彎板(38)分別通過彎板銷軸對稱安裝于托盤支撐底座(2)前端的兩個轉(zhuǎn)角上。本實(shí)用新型能夠合理實(shí)現(xiàn)對電池箱正確定位、鎖緊可靠、施力合理、結(jié)構(gòu)簡單且具有簡單合理的動力線接插方式，可有效防止拉弧現(xiàn)象產(chǎn)生。
文檔編號B60K1/04GK202294211SQ201120322379
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者傅亞力, 張智勇, 李濤, 田華亭 申請人:昆明船舶設(shè)備集團(tuán)有限公司