电池箱助力机构及具有该助力机构的电池箱更换设备

摘要

本发明涉及电气设备领域，电池箱助力机构，包括解锁爪、支架、杆臂、支撑杆、支撑件、限位杆，所述支撑件具有棘齿结构，所述杆臂底端通过销轴铰接有棘爪，所述棘爪支立于所述棘齿内，在杆臂的一侧平行设有支架，所述支架与杆臂之间设有限位杆，在所述限位杆的下方设有支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接在支架上，另一端通过销轴铰接在杆臂上，所述解锁爪设置在支架上，在解锁爪与支架之间设有滑块，解锁爪通过所述滑块能够在支架上纵向滑动；该助力机构具有着力点可调的杠杆增力结构，使具有该助力机构的电池箱更换设备可以减小更换过程中操作人员对电池箱的拉力，降低对操作人员力量的要求。

权利要求

1.电池箱助力机构，其特征在于，包括解锁爪（1）、支架（2）、杆臂（4）、支撑杆（5）、支撑件（7）、限位杆（8），所述支撑件（7）具有棘齿结构，所述杆臂（4）底端通过销轴铰接有棘爪（6），所述棘爪（6）支立于所述棘齿内，在杆臂（4）的一侧平行设有支架（2），所述支架（2）与杆臂（4）之间设有限位杆（8），所述限位杆（8）具有伸缩结构，在所述限位杆（8）的下方设有支撑杆（5），所述支撑杆（5）的一端固定连接在支架（2）上，另一端通过销轴铰接在杆臂（4）上，在所述支架（2）与杆臂（4）之间设有复位弹簧（9），所述复位弹簧（9）置于所述限位杆（8）与支撑杆（5）之间；所述解锁爪（1）设置在支架（2）上，在解锁爪（1）与支架（2）之间设有滑块（3），解锁爪（1）通过所述滑块（3）能够在支架（2）上纵向滑动；所述杆臂（4）在与棘爪（6）铰接端设有凹槽。

2.如权利要求1所述的助力机构，其特征在于，所述解锁爪（1）为两端垂直向下设有楔形块的杆体。

3.如权利要求1所述的助力机构，其特征在于，所述限位杆（8）由通过销轴铰接的两杆件构成，所述限位杆（8）的两端通过销轴铰接在所述支架（2）和杆臂（4）上。

4.如权利要求1所述的助力机构，其特征在于，所述杆臂（4）的顶端设有把手（19）。

5.一种具有如权利要求1所述的助力机构的电池箱更换设备，其特征在于，包括框架、电池箱助力机构、电池箱托盘（12）以及由滚轮（13）组成的传送辊道（14），所述托盘（12）底部设有横向导轨（16），托盘（12）通过所述横向导轨（16）滑动连接在所述框架的顶端，所述托盘（12）顶部设有纵向轨道（15），在所述电池箱助力机构的支架（2）下部两侧设有滑槽（20），电池箱助力机构通过所述滑槽（20）设置在纵向轨道（15）上，使电池箱助力机构沿着纵向轨道（15）在托盘（12）上滑动，所述传送辊道设置在所述托盘（12）的顶部、电池箱助力机构的两侧。

6.如权利要求5所述的电池箱更换设备，其特征在于，所述滚轮（13）表面设有环形凹槽。

7.如权利要求5所述的电池箱更换设备，其特征在于，所述托盘（12）的底部设有丝杠（17），所述丝杠（17）的一端固定连接有手轮（18），所述手轮（18）通过丝杠（17）控制托盘（12）在框架上滑动。

说明书

电池箱助力机构及具有该助力机构的电池箱更换设备

技术领域

[0001] 本发明涉及电气设备领域，尤其涉及电池箱助力机构及具有该助力机构的电池箱更换设备。

背景技术

[0002] 电动汽车以动力电池作为其动力源，通过对动力电池的充放电，实现电动汽车的续航，由于其具有清洁环保、运行经济等优点而逐渐被重视起来。但是目前动力电池的比能量密度、比功率密度较小，影响了电动汽车的续航里程，为了提高动力电池的存储能量和输出功率，需要串联若干单体电池以便获得几百伏直流高压电源，这将造成电池箱体积、重量过大，给电池箱的搬运、更换、存储等带来不便。针对电池箱体积、重量大的缺点，为了实现对多个车辆电池箱连续更换，需要相对较大的场地空间及一些全自动或半自动的换电设备来完成对电动汽车电池箱的更换任务，这将增大充换电站的建设投资资金。专利号为201120152746.6的中国实用新型专利，提供了一种电池箱夹具及具有该夹具的电池更换设备，该电池箱夹具包括夹具本体以及与所述夹具本体相连的动力装置，其通过电动装置或液压装置等动力装置控制电池箱夹具上、下移动实现电池箱的更换，但由于该电池箱夹具的动力装置自动化成本较高，并不适合不具备安装自动化更换设备的小型充换电站，无法仅依靠操作人员手动完成对电池的抓取和更换。

发明内容

[0003] 针对现有技术的不足，本发明提供一种仅依靠操作人员手动完成对电池的抓取和更换的电池箱助力机构及具有该助力机构的电池箱更换设备，该助力机构具有着力点可调的杠杆增力结构，使具有该助力机构的电池箱更换设备可以减小更换过程中操作人员对电池箱的拉力，降低对操作人员力量的要求。

[0004] 本发明的具体方案为：电池箱助力机构，包括解锁爪、支架、杆臂、支撑杆、支撑件、限位杆，所述支撑件具有棘齿结构，所述杆臂底端通过销轴铰接有棘爪，所述棘爪支立于所述棘齿内，在杆臂的一侧平行设有支架，所述支架与杆臂之间设有限位杆，所述限位杆具有伸缩结构，在所述限位杆的下方设有支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接在支架上，另一端通过销轴铰接在杆臂上，在所述支架与杆臂之间设有复位弹簧，所述复位弹簧置于所述限位杆与支撑杆之间；所述解锁爪设置在支架上，在解锁爪与支架之间设有滑块，解锁爪通过所述滑块能够在支架上纵向滑动。

[0005] 进一步的，所述解锁爪为两端垂直向下设有楔形块的杆体。

[0006] 进一步的，所述限位杆由通过销轴铰接的两杆件构成，所述限位杆的两端通过销轴铰接在所述支架和杆臂上。

[0007] 进一步的，所述杆臂的顶端设有把手。

[0008] 进一步的，所述杆臂在与棘爪铰链端设有凹槽。

[0009] 一种电池箱更换设备，包括框架、电池箱助力机构、电池箱托盘以及由滚轮组成的传送辊道，所述托盘底部设有横向导轨，托盘通过所述横向导轨滑动连接在所述框架的顶端，所述托盘顶部设有纵向轨道，在所述电池箱助力机构的支架下部两侧设有滑槽，电池箱助力机构通过所述滑槽设置在纵向轨道上，使电池箱助力机构沿着纵向轨道在托盘上滑动，所述传送辊道设置在所述托盘的顶部、电池箱助力机构的两侧。

[0010] 进一步的，所述滚轮表面设有环形凹槽。

[0011] 进一步的，所述托盘的底部设有丝杠，所述丝杠的一端固定连接有手轮，所述手轮通过丝杠控制托盘在框架上滑动。

[0012] 采用上述技术方案，本发明的技术效果有：

[0013] 本发明的助力机构，支架与滑块可使解锁手升降，方便对电池箱的抓取和释放；杆臂与支撑杆组成的杠杆增力机构，可帮助操作人员成比例减小对电池箱的前向拖拽力，在杆臂的下部铰接的棘爪支立于棘齿内，针对纵向位置不同的电池箱，可调节棘爪与棘齿之间的着力点位置，使杠杆具有最佳的省力支点，限位杆具有伸缩结构，能够使杠杆处于最佳的省力位置。

[0014] 在具有该助力机构的电池箱更换设备中，滚轮可使电池箱在托盘上滚动滑行，在滚轮表面设有凹槽，该凹槽与电池箱底部的条状凸起相对应，使电池箱在滑动时，其凸起镶嵌在凹槽内，限制电池箱的左右移动，托盘顶部的纵向导轨保证助力机构的纵向移动轨迹；托盘底部的横向导轨保证托盘横向的移动轨迹；保证解锁手对电池箱的抓取和释放；微调丝杠与手轮，在装载电池箱时可微量调节电池箱与汽车电池架的相对位置，使电池箱能够与托盘相对设置。

[0015] 本发明解决了在小空间内对纵向位置不同的电池箱更换不便的难题，减小了电池箱在拖拽过程中的拉力，实现了完全手动操作。本发明的装置结构简单、生产加工容易、操作方便以及实施成本低，具有很好的推广应用前景。

附图说明

[0016] 图1是本发明提供的助力机构的结构示意图；

[0017] 图2是本发明提供的助力机构的主视图；

[0018] 图3是本发明提供的助力机构的右视图；

[0019] 图4是本发明提供的助力机构棘爪处于另一种位置的主视图；

[0020] 图5是本发明提供的电池箱更换设备结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

[0022] 如图1、2、3和4所示，一种电池箱助力机构，包括解锁爪1、支架2、杆臂4、支撑杆5、支撑件7、限位杆8，支撑件7具有棘齿结构，杆臂4的顶端设有把手19，其底端通过销轴铰接有棘爪6，棘爪6支立于所述棘齿内，棘爪6围绕销轴能够进行轴向摆动，根据拖动电池箱的不同状态改变着力点，达到最佳的省力状态，在杆臂4与棘爪6铰链端设有凹槽，凹槽使棘爪6摆动更换着力点时，对棘爪6进行限位；在杆臂4的一侧平行设有支架2，支架
2与杆臂4之间设有限位杆8，限位杆8具有伸缩结构，限位杆8优选为由通过销轴铰接的两杆件构成，其两端通过销轴铰接在支架2和杆臂4上；在所述限位杆8的下方设有支撑杆
5，支撑杆5的一端固定连接在支架2上，另一端通过销轴铰接在杆臂4上，在支架2与杆臂
4之间设有复位弹簧9，复位弹簧9位于限位杆8与支撑杆5之间；解锁爪1设置在支架2上，在解锁爪1与支架2之间设有滑块3，解锁爪1通过所述滑块3能够在支架2上纵向滑动，解锁爪1优选为两端垂直向下设有楔形块的杆体。

[0023] 如图5所示，一种具有该助力机构的电池箱更换设备，包括框架、电池箱助力机构、电池箱托盘12以及由滚轮13组成的传送辊道14，托盘12底部设有横向导轨16，托盘12通过横向导轨16滑动连接在框架的顶端，托盘12顶部设有纵向轨道15，在电池箱助力机构的支架2下部两侧设有滑槽20，电池箱助力机构通过滑槽20设置在纵向轨道15上，使电池箱助力机构沿着纵向轨道15在托盘12上滑动，传送辊道设置在所述托盘12的顶部、电池箱助力机构的两侧，其中一侧的传送辊道中的滚轮13表面设有环形凹槽，环形凹槽与电池箱10底部的凸起相对设置，当解锁爪1拖动电池箱10时，凸起嵌入在环形凹槽内，引导电池箱10移动，防止其晃动；在托盘12的底部设有丝杠17，丝杠17的一端固定连接有手轮18，手轮18通过丝杠17控制托盘12在框架上横向滑动，在装载电池箱10时可微量调节电池箱10与汽车电池架11的相对位置。

[0024] 本发明电池箱助力机构将电池箱10从汽车电池架11内拖出的情景：棘爪6与棘齿7处于图2状态形成着力点，由于棘爪6与棘齿7位置固定不动，当对把手19施加足够水平拉力时，将带动电池箱10开始移动，限位杆8处于拉直状态，带动支架2在纵向导轨15上滑动，棘爪6与棘齿7处的着力点消失，电池箱10沿滚轮13滑行到托盘12内，此时，杆臂4在复位弹簧9的作用复位。

[0025] 本发明电池箱助力机构沿纵向导轨接近电池箱10的过程：棘爪6处在杆臂4的左侧并跟随杆臂4滑行，当解锁爪1完成对电池箱10抓取后，手动将棘爪6拨到杆臂4的右侧，使棘爪6与棘齿7上一合适的齿面形成新的着力点，方便对电池箱10拉拽过程中电池箱助力机构产生助力作用。

[0026] 如图5所示，丝杠17对托盘12具有横向微调作用，当托盘12与汽车电池架11对接后，解锁爪1与电池箱10的两个把手可能会存在微量的左右方向上位置差，此时通过摇动手轮18保证解锁爪1刚好处在电池箱10的正上方，方便解锁爪1对电池箱10的抓取和解锁。

[0027] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。