CN109515400B - 定位机构和换电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆的定位机构和换电系统。所述定位机构包括：定位台，所述定位台具有定位高度并且包括为待定位的物体提供支撑的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部成角度地彼此相对；支撑结构，所述支撑结构为所述定位台提供支撑，所述支撑结构包括可活动的连接部，所述连接部构造成连接并且促动所述第一支撑部和所述第二支撑部中的至少一者，以改变所述第一支撑部和所述第二支撑部之间的角度从而为所述定位台提供可调节的所述定位高度。

Description

定位机构和换电系统

技术领域

本申请属于换电服务领域，具体说涉及一种用于车辆定位的定位机构和包括所述定位机构的换电系统。

背景技术

对车辆底部进行作业如更换电动汽车的电池时，需要先将车辆支撑起以腾出底部作业的空间。通常情况下，车辆的轮胎通过一套机构被抬高，并且该机构能在高度方向上进行调节，以平衡四轮的高度。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供了一种用于车辆的定位机构，能将车辆定位在合适的高度上。

所述定位机构包括定位台，所述定位台具有定位高度并且包括为待定位的物体提供支撑的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部成角度地彼此相对；支撑结构，所述支撑结构为所述定位台提供支撑，所述支撑结构包括所述支撑结构包括可活动的连接部，所述连接部构造成连接并且促动所述第一支撑部和所述第二支撑部中的至少一者，以改变所述第一支撑部和所述第二支撑部之间的角度从而为所述定位台提供可调节的所述定位高度。

在上述定位机构中，所述连接部具有展开构型和收回构型，当所述连接部处于所述展开构型和所述收回构型中的一者时，所述第一支撑部和所述第二支撑部之间间隔大于90º优选地大约为180º的第一角度；当所述连接部处于另一者时，所述第一支撑部和所述第二支撑部之间间隔小于所述第一角度的第二角度。

在上述定位机构中，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部附接到所述第一支撑部上以转动所述第一支撑部，和所述第二连接部附接到所述第二支撑部上以转动所述第二支撑部。

在上述定位机构中，还包括驱动所述第一支撑部和所述第二支撑部的驱动部，所述驱动部促动所述第一连接部和所述第二连接部同步地活动于各自的所述展开构型和所述收回构型之间，从而驱动所述第一支撑部和所述第二支撑部。

在上述定位机构中，所述第一连接部包括第一摆杆，所述第二连接部包括第二摆杆，所述第一摆杆和所述第二摆杆各自具有转轴并且第一支撑部和所述第二支撑部各自连接在所述第一摆杆和所述第二摆杆上，在所述驱动部的驱动下，所述第一摆杆和所述摆杆带动所述第一支撑部和所述第二支撑部作枢转运动。

在上述定位机构中，所述第一连接部还包括第一滑块和第一联动杆，所述驱动部连接所述第一滑块，所述第一滑块和所述第一联动杆铰接，所述第一联动杆和所述第一摆杆铰接；所述第二连接部还包括第二滑块和第二联动杆，所述驱动部连接所述第二滑块，所述第二滑块和所述第二联动杆铰接，所述第二联动杆和所述第二摆杆铰接。

在上述定位机构中，所述第一滑块和所述第二滑块套设在连接杆上，所述驱动轴驱动所述第一滑块和所述第二滑块沿所述连接杆做相对运动或向背运动。

在上述定位机构中，所述驱动部为与所述连接杆连接的电机驱动，所述连接杆与所述第一滑块和所述第二滑块通过螺纹传动连接，其中所述第一滑块的螺纹的旋向相反于所述第二滑块的螺纹。

在上述定位机构中，第一支撑部包括多个第一滚筒，所述多个第一滚筒随所述第一摆杆转动，第二支撑部包括多个第二滚筒，所述多个第二滚筒随所述第二摆杆转动。

在上述定位机构中，所述多个第一滚筒和所述多个第二滚筒沿水平方向布置。

本申请涉及的另一个方面是提供一种换电系统，所述换电系统包括车辆支撑于其上的换电平台，所述换电平台包括上述任一项所述的定位机构。

第一支撑部和第二支撑部共同支撑圆形物体如车辆上的轮胎，第一支撑部和第二支撑部之间的间隔夹角可调，可以给驶入换电平台上的车辆带来不同的感觉。由此，可以确定支撑于定位机构上的车辆所需的合适的支撑角度。另外，第一支撑部和第二支撑部形成支撑轮胎的v形槽，v形槽能为轮胎带来平衡和更稳定的支撑效果。通过v形槽的角度变化，可以调整车辆的支撑高度。本申请结构简单可靠。

本申请用于换电系统的换电平台，该换电平台可以包括多个本申请涉及的定位机构，例如四个定位机构各支撑车辆的四轮，或两个定位机构以支撑车辆的前轮或后轮。车辆被支撑于滚筒上，可以做高度方向即z方向上的调节，也可以做水平方向即y方向上的调节。

通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1是本申请涉及的定位机构的状态变化示意图；

图2是图1中的定位机构的结构示意图；

图3是图2中的定位机构从另一个角度看去的示意图；

图4是本申请涉及的换电系统的示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。

本申请涉及的定位机构为待定位的物体提供定位服务，并且可以调节待定位的物体在至少一个方向上的位置。定位机构为待定位的物体提供个数大于一的支撑点。在这里，支撑点不限于理解为几何意义上的“点”，待定位的物体和定位机构的接触部分可以是点、弧线、平面、弧面等，因此支撑点可以是支撑部位。待定位的物体具有圆形、圆柱等形状，如轮胎等。本申请用于大型或重型物体如车辆的定位，定位机构为轮胎提供支撑和定位。

参见图1，本申请涉及的定位机构包括定位台1和支撑结构2。定位台1用于放置待定位的物体，并且包括第一支撑部12和第二支撑部14。第一支撑部12和第二支撑部14分别与待定位的物体5接触，以为该物体5提供支撑。第一支撑部12和第二支撑部14彼此相对设置，并且它们之间间隔一个角度。定位台1的定位高度H为待定位的物体在定位台上所处的高度。

支撑结构2位于定位台1的下方，其为定位台1提供支撑。支撑结构2包括与定位台的一部分连接的连接部20。如图中，连接部20与第一支撑部12和/或第二支撑部14连接。定位台1的一部分可以是端部，如第一支撑部12和/或第二支撑部14的一端，或者是更大面积的部分，如第一支撑部12整体和/或第二支撑部14整体。

连接部20是可活动的，连接部20活动将带动第一支撑部12和/或第二支撑部14活动，第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度随着第一支撑部12和第二支撑部14的活动而发生变化，从而改变定位台1的定位高度H。

可活动的连接部20具有展开构型和收回构型。随着连接部20从展开构型活动到收回构型或从收回构型活动到展开构型，第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度以及定位台的定位高度H跟着发生改变。定位台具有定位高度范围和两支撑部之间的角度范围。第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度在上述两种构型的其中一种的状态下可以达到最大值，而在另一种状态下达到最小值。例如，当连接部20处于展开构型状态如图1(c)时，第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度为大于90°的钝角或接近180°。随后连接部20从展开构型向收回构型变化，第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度慢慢减小。直到连接部处于收回构型状态如图1(a)时，第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度达到最小值，该最小值可以是大于90°，正好90°，或小于90°的任意角度。当然，也可以是连接部处于收回构型时，第一支撑部和第二支撑部之间的角度处于最大值，随着连接部的展开，第一支撑部和第二部之间的角度逐渐减小。

参见图2，连接部包括第一连接部22和第二连接部24。第一连接部22附接到第一支撑部12上，第二连接部24附接到第二支撑部14上。在一种实施例中，第一连接部22和第二连接部24分别作用于第一支撑部12和第二支撑部14，以使第一支撑部12和第二支撑部14各自活动，从而第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度变化。这对于不同尺寸或不同重量的待定位的物体是非常有利的。因为第一支撑部12和第二支撑部14之间的角度变化，导致待定位的物体5的支承点的位置也发生变化，由此受力情况跟着改变。以圆形物体即轮胎为例，第一支撑部和第二支撑部之间较大的角度适合大直径尺寸的轮胎。当轮胎尺寸较小时，如果两支撑部之间的角度太大，不利于轮胎定位的稳定性。同样，对于较重的轮胎，需要第一和第二支撑部之间较大的角度去支撑，因为大角度间隔的支撑可以提供较大的分力。

定位机构还包括驱动第一支撑部12和第二支撑部14的驱动部25。驱动部25经由第一连接部22和第二连接部24分别驱动的第一支撑部12和第二支撑部24。在驱动部25的带动下，第一连接部22和第二连接部24同步活动，从而实现第一支撑部12和第二支撑部14的同步动作。在一种实施例中，第一支撑部12和第二支撑部14、第一连接部22和第二连接部24对称设置。当第一连接部22和第二连接部24均处于收回构型时，第一支撑部12和第二支撑部14构成它们之间最小的夹角角度，在驱动部25的驱动下，当第一连接部22和第二连接部24各自从收回构型向展开构型活动时，第一支撑部12和第二支撑部14一起慢慢打开，直到当第一连接部22和第二连接部24处于展开构型时，第一支撑部12和第二支撑部14之间展平为平角。第一和第二连接部22、24的同步活动为待定位的物体5提供平衡和更稳定的支撑。

驱动部25可以是各种形式的驱动方式，包括但不限于电机驱动、气缸或气筒驱动或液压驱动等。

第一连接部22包括第一滑块221、第一联动杆222和第一摆杆223。第一滑块221、第一联动杆222和第一摆杆223之间两两铰接，由此形成一个连杆机构。第一滑块221作为输入件由驱动部25驱动。第一支撑部12连接到作为输出件的第一摆杆223上。第一滑块221作平移运动，并且通过第一联动杆222使第一摆杆223作枢转运动，从而带动第一支撑部12做摆动。同样，第二连接部24包括第二滑块241、第二联动杆242和第二摆杆243。第二滑块241、第二联动杆242和第二摆杆243之间两两铰接，由此形成另一个连杆机构。第二滑块241作为输入件由驱动部25驱动。第二支撑部14连接到作为输出件的第二摆杆243上。第二滑块241作平移运动，并且通过第二联动杆242使第二摆杆243作枢转运动，从而带动第二支撑部14做摆动。由此，第一支撑部12和第二支撑部14的摆动使得它们之间角度发生改变，并且支撑着的待定位的物体5在高度方向上产生位移。

第一滑块221和第二滑块241套设在连接杆26上，该连接杆26连接着驱动部25的输出轴。第一滑块221和第二滑块241可以沿连接杆26平移。在驱动部25的带动下，第一滑块221和第二滑块241做相对运动或相背运动。当第一滑块221和第二滑块241做相对运动时，第一连接部22和第二连接部24可以从收回构型向展开构型活动，当第一滑块221和第二滑块241做相背运动时，第一连接部22和第二连接部24可以从展开构型向收回构型活动。或者，当第一滑块221和第二滑块241做相背运动时，第一连接部22和第二连接部24从收回构型向展开构型活动，当第一滑块221和第二滑块241做相对运动时，第一连接部22和第二连接部24从展开构型向收回构型活动。

驱动部25可以有两套驱动机构来分别驱动第一滑块221和第二滑块241作平移运动。或者如图所示，驱动部25与连接杆26直接连接。驱动部25为电机驱动。电机输出带动连接杆26作旋转运动。第一滑块221和第二滑块241分别和连接杆26螺纹连接。螺纹连接也被称为丝杠连接。从而，连接杆26的转动转为第一滑块221和第二滑块241在连接杆26上的直线运动。第一滑块221和连接杆26之间的螺纹旋向相反于第二滑块241和连接杆26之间的螺纹旋向，由此，连接杆26的一个方向上的转动使第一滑块221和第二滑块241之间做相对运动，连接杆26的相反方向上的转动使第一滑块221和第二滑块241之间做相背运动。

参见图3，定位机构包括框架21。框架21上对称地设置有第一支撑部12、第一摆杆223、第一联动杆222、第一滑块221和第二支撑部14、第二摆杆243、第二联动杆242、第二滑块241。框架21的一侧设置电机251，电机251输出之间连接连接杆26。第一滑块221和第二滑块242分别套设在连接杆26上。第一滑块221和第一联动杆222之间有铰链轴28a，第一联动杆222和第一摆杆223之间有铰链轴27a。第一摆杆223绕固定在框架21上的转轴23a转动。第二滑块241和第二联动杆242之间有铰链轴28b，第二联动杆242和第二摆杆243之间有铰链轴27b。第二摆杆243绕固定在框架21上转轴23b转动。第一滑块221、第一联动杆222和第一摆杆223，以及第二滑块241、第二联动杆242和第二摆杆243分别构成连杆机构。电机251工作后，第一滑块221和第二滑块241沿连接杆26做相对运动或相背运动。以第一滑块221和第二滑块241做相对运动为例，并且结合图1(a)至1(c)的顺序，当第一滑块221和第二滑块241相向移动时，第一滑块221推动第一联动杆222进而带动第一摆杆223绕转轴23a转动。同时，第二滑块241推动第二联动杆242进而带动第二摆杆243绕转轴23b转动。两侧的连杆机构同步地从收回构型伸展到展开构型。第一支撑部12由数个第一滚筒121构成，第二支撑部14由数个第二滚筒141构成。这些滚筒的一端连接在各自转轴23a,23b上，另一端连接在第一摆杆223和第二摆杆243的铰链轴27a,27b上。由此，第一摆杆223和第二摆杆243的转动会带动第一滚筒121和第二滚筒141构成的滚筒排转动，第一滚筒121和第二滚筒141的各自活动导致它们之间的间隔角度发生变化，从图1(a)至1(c)可以看到，角度由90°左右的角度逐渐增大到180°的平角，从而第一滚筒121和第二滚筒141共同支撑的物体（未示出）的定位高度逐渐上升。如要降低定位高度，则反向操作，即电机反向驱动，使第一滑块221和第二滑块241做相背运动，第一滚筒121和第二滚筒141之间夹角逐渐减小，轮胎下降。

第一滚筒121和第二滚筒141沿垂直于定位高度的水平方向y布置，由此轮胎可在滚筒上沿水平方向定位。

本申请涉及的定位机构可应用到轮胎定位。如图4所示的电动汽车的换电平台200，电动汽车在该换电平台上因为底盘被托起由此可在底盘下方进行更换电池的作业。换电平台200上已示出电池包300，换电平台200的两侧为存储电池的电池架400。四个定位机构100(有一个未示出)分别设置在对应于轮胎的位置上。车辆驶入换电平台200上，由定位机构100支撑轮胎。定位机构100可以调整车辆在高度z方向上的位置，并且车辆在定位机构100上可以沿滚筒的布置方向在y方向上微量移动。

虽然已详细地示出并描述了本申请的具体实施例以说明本申请的原理，但应理解的是，本申请可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims (8)

1.一种定位机构，其特征是包括：

定位台(1)，所述定位台(1)具有定位高度并且包括为待定位的物体提供支撑的第一支撑部(12)和第二支撑部(14)，所述第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)成角度地彼此相对；

支撑结构(2)，所述支撑结构(2)为所述定位台(1)提供支撑，所述支撑结构(2)包括可活动的连接部(20)，所述连接部(20)构造成连接并且促动所述第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)中的至少一者，以改变所述第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)之间的角度从而为所述定位台(1)提供可调节的所述定位高度；

所述连接部(20)包括第一连接部(22)和第二连接部(24)，所述第一连接部(22)附接到所述第一支撑部(12)上以转动所述第一支撑部(12)，以及所述第二连接部(24)附接到所述第二支撑部(14)上以转动所述第二支撑部(14)；

所述第一连接部(22)包括第一摆杆(223)，所述第二连接部(24)包括第二摆杆(243)，所述第一摆杆(223)和所述第二摆杆(243)各自具有转轴并且第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)各自连接在所述第一摆杆(223)和所述第二摆杆(243)上；

所述第一连接部(22)还包括第一滑块(221)和第一联动杆(222)，驱动部(25)连接所述第一滑块(221)，所述第一滑块(221)和所述第一联动杆(222)铰接，所述第一联动杆(222)和所述第一摆杆(223)铰接；所述第二连接部(24)还包括第二滑块(241)和第二联动杆(242)，所述驱动部(25)连接所述第二滑块(241)，所述第二滑块(241)和所述第二联动杆(242)铰接，所述第二联动杆(242)和所述第二摆杆(243)铰接；

所述定位机构还包括框架（21），所述第一摆杆（223）绕固定在所述框架（21）上的转轴（23a）转动，以及所述第二摆杆（243）绕固定在所述框架（21）上的转轴（23b）转动。

2.根据权利要求1所述的定位机构，其特征是：

所述连接部(20)具有展开构型和收回构型，当所述连接部(20)处于所述展开构型和所述收回构型中的一者时，所述第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)之间间隔大于90º的第一角度；当所述连接部处于另一者时，所述第一支撑部(12)和所述第二支撑部(14)之间间隔小于所述第一角度的第二角度。

3.根据权利要求2所述的定位机构，其特征是：所述第一角度为180º。

4.根据权利要求3所述的定位机构，其特征是：还包括驱动所述第一连接部(22)和所述第二连接部(24)的驱动部(25)，所述驱动部(25)促动所述第一连接部(22)和所述第二连接部(24)同步地活动于各自的所述展开构型和所述收回构型之间。

5.根据权利要求1所述的定位机构，其特征是：所述第一滑块(221)和所述第二滑块(241)套设在连接杆(26)上，所述驱动部(25)驱动所述第一滑块(221)和所述第二滑块(241)沿所述连接杆(26)做相对运动或向背运动。

6.根据权利要求5所述的定位机构，其特征是：所述驱动部(25)为与所述连接杆(26)连接的电机驱动，所述连接杆(26)与所述第一滑块(221)和所述第二滑块(241)通过螺纹传动连接，其中所述第一滑块(221)的螺纹的旋向相反于所述第二滑块(241)的螺纹。

7.根据权利要求1所述的定位机构，其特征是：所述第一支撑部(12)包括多个沿水平方向布置的第一滚筒(121)，所述第二支撑部(14)包括多个沿水平方向布置的第二滚筒(141)。

8.一种换电系统，其特征是：所述换电系统包括车辆支撑于其上并且对所述车辆进行换电作业的换电平台(200)，所述换电平台(200)包括根据权利要求1-7中任一项所述的定位机构(100)。

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