一种新能源电池安装结构
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域,涉及一种新能源电池安装结构。
背景技术
新能源汽车在生活中越发普及,尤其是电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,节能环保,电动汽车需要搭载新能源电池,且新能源电池体积较大,为了符合车身结构,新能源电池通常呈扁平状,通过固定结构安装在车身底部,而为了减少车辆充电等待时间,目前充电站提供电池更换服务,车主将电量使用殆尽的电池与电量饱和的电池进行更换即可,但是由于目前车身上电池的固定结构拆装较为麻烦,导致更换不够方便,且目前电池通常都是直接硬配合固定安装,车辆行驶过程中的颠簸、震动等均会传递至电池,对电池产生冲击,影响电池稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种新能源电池安装结构,本新能源电池安装结构使得电池的固定更加稳定,拆装更加安全。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种新能源电池安装结构,包括用于固定在车体上的固定架和两用于放置电池的支撑板,其特征在于,两所述支撑板水平并排设置并沿竖向滑动连接在固定架上,所述固定架的两侧均铰接有驱动臂,所述驱动臂弯折设置,且驱动臂的上端高于固定架,两所述驱动臂的下端分别延伸至两支撑板的下方并沿横向滑动连接在两支撑板上,且驱动臂的下端能够相对支撑板转动,所述固定架上设有能够带动两驱动臂同步摆动使得两支撑板同步升降的驱动件,所述支撑板上侧面上开设有若干让位缺口,所述让位缺口内均设有具有弹性的缓震弹片,所述驱动臂与缓震弹片之间设有当支撑板上升至上极限位置时能够使缓震弹片凸出让位缺口并抵靠支撑在电池下侧面上的传动机构,所述支撑板上设有当支撑板下降且缓震弹片缩回让位缺口时能够将电池吸附定位在支撑板上的定位机构。
需要更换电池时驱动件带动两驱动部同步摆动,驱动部的下端下降,使得两支撑板同步下降,缓震弹片缩回让位缺口内,使得电池相对支撑板下降并抵靠在支撑板上侧面上,定位机构能够将电池吸附定位,当支撑板下降到位后电池能够被取出,同样的,当新的电池放置在支撑板上时定位机构能够将电池吸附定位,驱动件带动两驱动臂同步反向摆动,使得两支撑板同步上升,直到两支撑板上升至上极限位置时缓震弹片凸出让位缺口并抵靠在电池的下侧面上使得电池相对支撑板上升并与支撑板之间产生间隙,即电池安装好后是通过缓震弹片支撑,缓震弹片能够过滤掉车辆行驶过程中颠簸产生的震动和冲击,使得电池更加稳定,同时在支撑板的升降过程中支撑弹片能够缩回让位缺口内,电池是支撑在平整的支撑板上侧面上,且能够被定位机构定位住,因此电池在升降过程中更加稳定,避免出现滑落的风险,安全性更高。
在上述的新能源电池安装结构中,所述驱动臂包括驱动部、转轴、两连接部和两支撑臂,所述驱动部与转轴的中部相固连,两所述连接部分别与转轴的两端相固连,且驱动部与连接部之间形成夹角,所述转轴转动连接在固定架上,两所述支撑臂的一端分别通过连接柱连接在两连接部的自由端,支撑臂的另一端通过铰接柱与支撑板相连接,所述转轴、连接柱及铰接柱的连线形成三角形,当支撑板位于上极限位置时支撑臂连接支撑板的一端向上倾斜,当支撑板位于下极限位置时支撑臂呈水平状态且支撑臂的侧面与支撑板相抵靠。当两驱动部相对靠拢摆动时两连接部的下端均向下摆动,使得两支撑臂逐渐摆动至水平状态,此时支撑板抵靠在支撑臂的侧面上,即支撑板下降至下极限位置,当两驱动部相对远离摆动时两连接部的自由端向上摆动,从而向上顶推支撑臂,使得支撑臂相对支撑板倾斜,支撑板上升至上极限位置,此时支撑臂对支撑板形成支撑。
在上述的新能源电池安装结构中,所述支撑板的下侧面上沿横向固定有两滑轨,所述滑轨上具有开口朝下的滑槽,所述滑槽内滑动连接有滑块,两所述支撑臂的铰接柱分别转动连接在两滑块上,当所述支撑板位于下极限位置时支撑臂水平位于滑槽内并抵靠在滑槽底面上,所述固定架上还沿竖向固定有若干导向柱,所述支撑板上开设有若干导向孔,且支撑板通过导向孔滑动套设在导向柱上,所述导向柱上具有限位凸块,当支撑板位于上极限位置时与限位凸块相抵靠。在导向柱的作用下支撑板只能够升降,而在驱动臂的摆动过程中滑块会相对支撑板产生一定的位移,避免出现卡死。
在上述的新能源电池安装结构中,所述支撑板内具有若干呈长条状并沿纵向设置的纵向空腔,该若干纵向空腔沿横向排列并与让位缺口相连通,所述纵向空腔的底面上开设有若干安装槽,所述缓震弹片具有若干排并与安装槽一一对应,所述缓震弹片的下端固定在安装槽内,上端呈弧形弯折,且缓震弹片的上端具有向下形变的趋势,当所述支撑板上升至上极限位置时传动机构能够使缓震弹片的上端凸出让位缺口并抵靠支撑的电池下侧面上。缓震弹片均匀排列,凸出让位缺口时能够对电池产生均匀稳定的支撑。
在上述的新能源电池安装结构中,所述传动机构包括若干传动轴,每一纵向空腔内均转动连接一根传动轴,且传动轴沿纵向设置,所述传动轴上固定有若干凸轮,该若干凸轮与若干缓震弹片一一对应,且凸轮的轮面与缓震弹片的凹面相抵靠,当凸轮的基圆部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠时缓震弹片的上端位于让位缺口内,当凸轮的凸出部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠时缓震弹片的上端被顶推并凸出让位缺口,所述支撑板内还设有能够带动传动轴往复转动的推杆。当支撑板上升至上极限位置时推杆顶推传动轴转动,使得凸轮的凸出部分轮面与缓震弹片的凹面抵靠,缓震弹片被顶出让位缺口而对电池产生支撑,当推杆方向移动时凸轮的凸出部分轮面脱离缓震弹片,缓震弹片缩回让位缺口。
在上述的新能源电池安装结构中,所述支撑板内还开设有两呈长条状并沿横向设置的横向空腔,该两横向空腔分别与若干纵向空腔的两端相连通,所述横向空腔内均滑动设置有上述的推杆,所述传动轴的两端端面上均具有传动销,且传动销均位于传动轴轴心线的上方,所述推杆上开设有若干顶推槽,且若干顶推槽均竖直设置,若干所述传动销分别插接在若干顶推槽内,所述滑块上具有顶推部,所述推杆侧壁上具有两抵靠部,所述滑槽的底面上沿横向开设有与横向空腔相连通的避让缺口,所述顶推部穿过避让缺口并与推杆的一个抵靠部相抵靠,所述纵向空腔内还设有复位弹簧,且复位弹簧作用在另一个抵靠部上,当所述支撑板上升至上极限位置时顶推部能够顶推抵靠部,使得凸轮的凸出部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠,当所述支撑板下降时推杆在复位弹簧的作用下反向移动,使得凸轮的基圆部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠。当支撑板上升至上极限位置时滑块还能够相对支撑板滑动设定距离,从而通过顶推部顶推推杆的抵靠部,使得推杆移动,推杆通过顶推槽顶推传动销,进而使得传动轴转动,而滑块反向移动时推杆能够在定位弹簧的作用下反向移动,从而使得凸轮的凸出部分轮面脱离缓震弹片的凹面。
在上述的新能源电池安装结构中,所述凸轮轮面上还固定有支撑弹片,且支撑弹片呈弧形弯折,当凸轮的凸出部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠时支撑弹片的凸面与缓震弹片的凹面相抵靠,当凸轮的基圆部分轮面与缓震弹片的凹面相抵靠,且支撑弹片脱离缓震弹片。当缓震弹片被顶出让位缺口时支撑弹片能够同步抵靠在缓震弹片的凹面上,从而对缓震弹片进行支撑,使得电池保持稳定。
在上述的新能源电池安装结构中,所述驱动臂的连接部下端开设有连接槽,所述支撑臂的连接柱转动连接在连接槽内,所述连接槽呈扩口状,且具有相对的上限位面和下限位面,上限位面与支撑臂的上侧面相对,下限位面与支撑臂的下侧面相对,且上限位面与下限位面之间的间距大于支撑臂的厚度,所述连接柱上还设有复位扭簧,当驱动臂摆动使得支撑板上升至上极限位置时驱动臂能够克服复位扭簧的弹力而相对支撑臂摆动,使得滑块顶推推杆,且当缓震弹片凸出让位缺口时支撑臂下侧面与下限位面相抵靠,当驱动臂反向摆动时支撑臂能够在复位扭簧的作用下相对驱动臂摆动,且支撑臂上侧面能够抵靠在上限位面上。当支撑板上升至上极限位置时驱动部能够继续摆动一定角度,此时支撑臂能够克服复位扭簧的弹力相对连接部摆动,从而继续顶推滑块,使得传动轴转动,缓震弹片被顶出让位缺口,当支撑臂与下限位面相抵靠时对支撑板形成稳定的支撑,同样的,当支撑板需要下降时在复位扭簧的作用下支撑臂能够先相对连接部摆动,从而使得滑块复位,缓震弹片缩回让位缺口,直到支撑臂与上限位面相抵靠后带动支撑板下降。
在上述的新能源电池安装结构中,所述驱动件包括双轴伸电机和两驱动杆,两驱动臂的驱动部侧面上均沿长度方向开设有条形槽,所述条形槽内滑动连接有连接块,两所述驱动杆均沿横向滑动连接在固定架的上侧面上,两所述驱动杆的一端分别与两连接块相铰接,另一端均固定有螺母,所述固定架的上侧面上还转动连接有两丝杆,两所述螺母分别转动连接在两丝杆上,所述双轴伸电机位于两丝杆之间,且双轴伸电机的两输出轴分别与两丝杆相连接。双轴伸电机为两端均有电机轴伸出的电机,能够同时向两端输出动力,是一种现有的驱动部件,双轴伸电机带动两丝杆同步转动,丝杆与螺母配合带动驱动杆移动,进而带动两驱动臂摆动。
在上述的新能源电池安装结构中,所述定位机构包括开设在支撑板上侧面上的若干长条状吸附槽,该若干吸附槽沿纵向设置,且若干吸附槽与若干纵向空腔间隔设置,相邻两吸附槽之间通过若干过气槽相连通,且过气槽位于纵向空腔的上方,所述吸附槽的深度大于过气槽的深度,所述固定架上设有与两支撑上的吸附槽相连通的气泵,所述支撑板的上侧面上还开设有环形的密封槽,上述吸附槽和过气槽均位于密封槽内,所述密封槽内设有环形的密封胶条。在支撑板升降过程中气泵抽气,密封胶条与电池下侧面之间产生抵压密封,从而使得吸附槽对电池产生吸附力。
与现有技术相比,本新能源电池安装结构具有以下优点:
1、由于两支撑板上升至上极限位置时缓震弹片凸出让位缺口并抵靠在电池的下侧面上使得电池相对支撑板上升并与支撑板之间产生间隙,即电池安装好后是通过缓震弹片支撑,缓震弹片能够过滤掉车辆行驶过程中颠簸产生的震动和冲击,使得电池更加稳定。
2、由于在支撑板的升降过程中支撑弹片能够缩回让位缺口内,电池是支撑在平整的支撑板上侧面上,且能够被定位机构定位住,因此电池在升降过程中更加稳定,避免出现滑落的风险,安全性更高。
附图说明
图1是新能源电池安装结构的立体结构示意图。
图2是新能源电池安装结构的结构俯视图。
图3是图1中A处的结构放大图。
图4是支撑板局部剖开后的立体结构示意图。
图5是图4中B处的结构放大图。
图6是图2中C-C处的结构剖视图。
图7是图6中D处的结构放大图。
图8是图2中E-E处的结构剖视图。
图9是支撑板局部剖开后的结构俯视图。
图10是图9中F处的结构放大图。
图11是图1中G处的结构放大图。
图中,1、固定架;11、导向柱;111、限位凸块;2、支撑板;21、让位缺口;22、滑轨;221、滑槽;23、纵向空腔;231、安装槽;24、横向空腔;25、避让缺口;26、吸附槽;27、过气槽;28、密封槽;281、密封胶条;29、导向孔;3、驱动臂;31、驱动部;311、条形槽;32、转轴;33、连接部;331、连接槽;332、上限位面;333、下限位面;334、复位扭簧;34、支撑臂;341、连接柱;342、铰接柱;35、滑块;351、顶推部;4、缓震弹片;5、传动轴;51、凸轮;52、传动销;6、推杆;61、顶推槽;62、抵靠部;63、复位弹簧;7、支撑弹片;8、双轴伸电机;81、丝杆;82、驱动杆;821、螺母;822、连接块;9、气泵。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2所示,一种新能源电池安装结构,包括用于固定在车体上的固定架1和两用于放置电池的支撑板2,两支撑板2水平并排设置并沿竖向滑动连接在固定架1上,固定架1的两侧均铰接有驱动臂3,驱动臂3弯折设置,且驱动臂3的上端高于固定架1,两驱动臂3的下端分别延伸至两支撑板2的下方并沿横向滑动连接在两支撑板2上,且驱动臂3的下端能够相对支撑板2转动,固定架1上设有能够带动两驱动臂3同步摆动使得两支撑板2同步升降的驱动件,结合图3所示,支撑板2上侧面上开设有若干让位缺口21,让位缺口21内均设有具有弹性的缓震弹片4,驱动臂3与缓震弹片4之间设有当支撑板2上升至上极限位置时能够使缓震弹片4凸出让位缺口21并抵靠支撑在电池下侧面上的传动机构,支撑板2上设有当支撑板2下降且缓震弹片4缩回让位缺口21时能够将电池吸附定位在支撑板2上的定位机构。需要更换电池时驱动件带动两驱动部31同步摆动,驱动部31的下端下降,使得两支撑板2同步下降,缓震弹片4缩回让位缺口21内,使得电池相对支撑板2下降并抵靠在支撑板2上侧面上,定位机构能够将电池吸附定位,当支撑板2下降到位后电池能够被取出,同样的,当新的电池放置在支撑板2上时定位机构能够将电池吸附定位,驱动件带动两驱动臂3同步反向摆动,使得两支撑板2同步上升,直到两支撑板2上升至上极限位置时缓震弹片4凸出让位缺口21并抵靠在电池的下侧面上使得电池相对支撑板2上升并与支撑板2之间产生间隙,即电池安装好后是通过缓震弹片4支撑,缓震弹片4能够过滤掉车辆行驶过程中颠簸产生的震动和冲击,使得电池更加稳定,同时在支撑板2的升降过程中支撑弹片7能够缩回让位缺口21内,电池是支撑在平整的支撑板2上侧面上,且能够被定位机构定位住,因此电池在升降过程中更加稳定,避免出现滑落的风险,安全性更高。
具体来说,驱动臂3包括驱动部31、转轴32、两连接部33和两支撑臂34,驱动部31与转轴32的中部相固连,两连接部33分别与转轴32的两端相固连,且驱动部31与连接部33之间形成夹角,转轴32转动连接在固定架1上,两支撑臂34的一端分别通过连接柱341连接在两连接部33的自由端,支撑臂34的另一端通过铰接柱342与支撑板2相连接,转轴32、连接柱341及铰接柱342的连线形成三角形,当支撑板2位于上极限位置时支撑臂34连接支撑板2的一端向上倾斜,当支撑板2位于下极限位置时支撑臂34呈水平状态且支撑臂34的侧面与支撑板2相抵靠,当两驱动部31相对靠拢摆动时两连接部33的下端均向下摆动,使得两支撑臂34逐渐摆动至水平状态,此时支撑板2抵靠在支撑臂34的侧面上,即支撑板2下降至下极限位置,当两驱动部31相对远离摆动时两连接部33的自由端向上摆动,从而向上顶推支撑臂34,使得支撑臂34相对支撑板2倾斜,支撑板2上升至上极限位置,此时支撑臂34对支撑板2形成支撑。支撑板2的下侧面上沿横向固定有两滑轨22,滑轨22上具有开口朝下的滑槽221,滑槽221内滑动连接有滑块35,两支撑臂34的铰接柱342分别转动连接在两滑块35上,当支撑板2位于下极限位置时支撑臂34水平位于滑槽221内并抵靠在滑槽221底面上,固定架1上还沿竖向固定有若干导向柱11,支撑板2上开设有若干导向孔29,且支撑板2通过导向孔29滑动套设在导向柱11上,导向柱11上具有限位凸块111,当支撑板2位于上极限位置时与限位凸块111相抵靠,在导向柱11的作用下支撑板2只能够升降,而在驱动臂3的摆动过程中滑块35会相对支撑板2产生一定的位移,避免出现卡死。
结合图4、图5所示,支撑板2内具有若干呈长条状并沿纵向设置的纵向空腔23,该若干纵向空腔23沿横向排列并与让位缺口21相连通,纵向空腔23的底面上开设有若干安装槽231,缓震弹片4具有若干排并与安装槽231一一对应,缓震弹片4的下端固定在安装槽231内,上端呈弧形弯折,且缓震弹片4的上端具有向下形变的趋势,当支撑板2上升至上极限位置时传动机构能够使缓震弹片4的上端凸出让位缺口21并抵靠支撑的电池下侧面上,缓震弹片4均匀排列,凸出让位缺口21时能够对电池产生均匀稳定的支撑。结合图6、图7所示,传动机构包括若干传动轴5,每一纵向空腔23内均转动连接一根传动轴5,且传动轴5沿纵向设置,传动轴5上固定有若干凸轮51,该若干凸轮51与若干缓震弹片4一一对应,且凸轮51的轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠,当凸轮51的基圆部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠时缓震弹片4的上端位于让位缺口21内,当凸轮51的凸出部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠时缓震弹片4的上端被顶推并凸出让位缺口21,支撑板2内还设有能够带动传动轴5往复转动的推杆6,当支撑板2上升至上极限位置时推杆6顶推传动轴5转动,使得凸轮51的凸出部分轮面与缓震弹片4的凹面抵靠,缓震弹片4被顶出让位缺口21而对电池产生支撑,当推杆6方向移动时凸轮51的凸出部分轮面脱离缓震弹片4,缓震弹片4缩回让位缺口21。结合图8、图9、图10所示,支撑板2内还开设有两呈长条状并沿横向设置的横向空腔24,该两横向空腔24分别与若干纵向空腔23的两端相连通,横向空腔24内均滑动设置有上述的推杆6,传动轴5的两端端面上均具有传动销52,且传动销52均位于传动轴5轴心线的上方,推杆6上开设有若干顶推槽61,且若干顶推槽61均竖直设置,若干传动销52分别插接在若干顶推槽61内,滑块35上具有顶推部351,推杆6侧壁上具有两抵靠部62,滑槽221的底面上沿横向开设有与横向空腔24相连通的避让缺口25,顶推部351穿过避让缺口25并与推杆6的一个抵靠部62相抵靠,纵向空腔23内还设有复位弹簧63,且复位弹簧63作用在另一个抵靠部62上,当支撑板2上升至上极限位置时顶推部351能够顶推抵靠部62,使得凸轮51的凸出部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠,当支撑板2下降时推杆6在复位弹簧63的作用下反向移动,使得凸轮51的基圆部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠,当支撑板2上升至上极限位置时滑块35还能够相对支撑板2滑动设定距离,从而通过顶推部351顶推推杆6的抵靠部62,使得推杆6移动,推杆6通过顶推槽61顶推传动销52,进而使得传动轴5转动,而滑块35反向移动时推杆6能够在定位弹簧的作用下反向移动,从而使得凸轮51的凸出部分轮面脱离缓震弹片4的凹面。凸轮51轮面上还固定有支撑弹片7,且支撑弹片7呈弧形弯折,当凸轮51的凸出部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠时支撑弹片7的凸面与缓震弹片4的凹面相抵靠,当凸轮51的基圆部分轮面与缓震弹片4的凹面相抵靠,且支撑弹片7脱离缓震弹片4,当缓震弹片4被顶出让位缺口21时支撑弹片7能够同步抵靠在缓震弹片4的凹面上,从而对缓震弹片4进行支撑,使得电池保持稳定。
驱动臂3的连接部33下端开设有连接槽331,支撑臂34的连接柱341转动连接在连接槽331内,连接槽331呈扩口状,且具有相对的上限位面332和下限位面333,上限位面332与支撑臂34的上侧面相对,下限位面333与支撑臂34的下侧面相对,且上限位面332与下限位面333之间的间距大于支撑臂34的厚度,连接柱341上还设有复位扭簧334,当驱动臂3摆动使得支撑板2上升至上极限位置时驱动臂3能够克服复位扭簧334的弹力而相对支撑臂34摆动,使得滑块35顶推推杆6,且当缓震弹片4凸出让位缺口21时支撑臂34下侧面与下限位面333相抵靠,当驱动臂3反向摆动时支撑臂34能够在复位扭簧334的作用下相对驱动臂3摆动,且支撑臂34上侧面能够抵靠在上限位面332上,当支撑板2上升至上极限位置时驱动部31能够继续摆动一定角度,此时支撑臂34能够克服复位扭簧334的弹力相对连接部33摆动,从而继续顶推滑块35,使得传动轴5转动,缓震弹片4被顶出让位缺口21,当支撑臂34与下限位面333相抵靠时对支撑板2形成稳定的支撑,同样的,当支撑板2需要下降时在复位扭簧334的作用下支撑臂34能够先相对连接部33摆动,从而使得滑块35复位,缓震弹片4缩回让位缺口21,直到支撑臂34与上限位面332相抵靠后带动支撑板2下降。结合图11所示,驱动件包括双轴伸电机8和两驱动杆82,两驱动臂3的驱动部31侧面上均沿长度方向开设有条形槽311,条形槽311内滑动连接有连接块822,两驱动杆82均沿横向滑动连接在固定架1的上侧面上,两驱动杆82的一端分别与两连接块822相铰接,另一端均固定有螺母821,固定架1的上侧面上还转动连接有两丝杆81,两螺母821分别转动连接在两丝杆81上,双轴伸电机8位于两丝杆81之间,且双轴伸电机8的两输出轴分别与两丝杆81相连接,双轴伸电机8带动两丝杆81同步转动,丝杆81与螺母821配合带动驱动杆82移动,进而带动两驱动臂3摆动。定位机构包括开设在支撑板2上侧面上的若干长条状吸附槽26,该若干吸附槽26沿纵向设置,且若干吸附槽26与若干纵向空腔23间隔设置,相邻两吸附槽26之间通过若干过气槽27相连通,且过气槽27位于纵向空腔23的上方,吸附槽26的深度大于过气槽27的深度,固定架1上设有与两支撑上的吸附槽26相连通的气泵9,支撑板2的上侧面上还开设有环形的密封槽28,吸附槽26和过气槽27均位于密封槽28内,密封槽28内设有环形的密封胶条281,在支撑板2升降过程中气泵9抽气,密封胶条281与电池下侧面之间产生抵压密封,从而使得吸附槽26对电池产生吸附力。