CN112078700A - 一种电动自行车快速换电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种电动自行车快速换电装置，包括车体，所述车体的座位部分设置有开口朝左的转移腔，所述转移腔内设置有转移装置，所述转移装置包括滑动设置于所述转移腔内的转移板，所述转移板内设置有开口朝右的带轮腔，所述带轮腔的前端壁和后端壁上侧之间转动设置有从动轴，该发明将电动自行车的动力电池统一化，并在城市道路上配套建设相对应的动力电池更换柜（换电柜），从而提高了电动自行车的换电和充电效率，避免出现需要紧急使用电动自行车时，无法及时换电耽误正常进度，并且通过通过全自动化对动力电池拆卸和安装方便了使用者的换电操作，提高了电动自行车的换电效率。

Description

一种电动自行车快速换电装置

技术领域

本发明涉及电动自行车换电领域，具体为一种电动自行车快速换电装置。

背景技术

在我们的日常生活中，电动自行车随处可见，随着电动自行车数量的逐渐增多，电动自行车正在走向规范化，统一化，对于传统电动自行车的充电措施大多是使用充电桩或是将动力电池取出用家用充电器进行充电，但这需要消耗大量时间，不能快速为电动车更换动力电池，并且在更换动力电池时由于动力电池自重较大，力气较小的人无法正常进行更换，同时目前市面上没有针对电动自行车快速换电的装置，本发明阐述的一种电动自行车快速换电装置，能够解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本例设计了一种电动自行车快速换电装置，本例的一种电动自行车快速换电装置，包括车体，所述车体的座位部分设置有开口朝左的转移腔，所述转移腔内设置有转移装置，所述转移装置包括滑动设置于所述转移腔内的转移板，所述转移板内设置有开口朝右的带轮腔，所述带轮腔的前端壁和后端壁上侧之间转动设置有从动轴，所述从动轴上固定有可在所述带轮腔内转动的从动带轮，所述带轮腔的后方下侧设置有动力腔，所述动力腔的前端壁上侧转动设置有前侧延伸至所述带轮腔内并与所述带轮腔前端壁转动连接的主动轴，所述主动轴上固定有能够在所述带轮腔内转动的主动带轮，所述主动带轮与所述弹性连接板之间通过传送带连接，所述转移腔的右侧设置有开口朝左的放置腔，所述放置腔内放置有动力电池，所述放置腔的右端壁设置有开口朝左的推出腔，所述推出腔内设置有移出装置，所述推出腔的下方设置有连接腔，所述连接腔的下方设置有左侧与所述放置腔连通的升降腔，所述升降腔内设置有分离装置，所述升降腔的下侧设置有驱动腔，所述驱动腔的下端壁右侧固定安装有主电机，所述驱动腔的左端壁后侧设置有开口朝右且位于所述转移腔后侧的传递腔，所述车体的脚踏板部分设置有弹性腔，所述车体的脚踏板部分左侧内端壁设置有开口朝右的防护腔，所述防护腔内设置有防护装置，所述驱动腔的右侧固定安装有可充电的蓄电池。

可优选的，所述移出装置包括滑动设置于所述推出腔后端壁的推出齿条，所述推出齿条的右端面与所述推出腔的右端壁之间固定连接有推出弹簧，所述推出齿条的左侧端面固定有缓冲层，所述主电机的上侧动力连接有上侧转动设置于所述驱动腔上端壁的输出轴，所述输出轴的上侧延伸至所述连接腔内且与所述连接腔的上端壁转动连接，所述输出轴上花键连接有可上下滑动且位于所述连接腔内的滑动齿轮，所述滑动齿轮的下端面转动设置有与所述输出轴滑动连接的支撑板，所述支撑板的下端面左侧固定有滑动设置于所述连接腔下端壁且下侧延伸至所述升降腔内的连接块，所述连接腔的上端壁左侧转动设置有上侧延伸至所述推出腔内并与所述推出腔上端壁转动连接的推出轴，所述推出轴的上侧固定有与所述推出齿条前侧啮合的推出齿轮，所述推出轴的下侧固定有位于所述连接腔内且能够与所述滑动齿轮啮合的连接齿轮。

可优选的，所述分离装置包括转动设置于所述升降腔上端壁和下端壁之间的升降轴，所述升降轴上螺纹连接有于所述升降腔滑动连接的升降块，所述升降块的左侧部分延伸至所述放置腔内并固定有能够在所述放置腔内上下移动的圆环形支撑块，所述放置腔的下端壁固定有位于所述支撑块圆心处的插座，所述插座能够于所述动力电池的下侧电路连通，所述升降轴的下侧连接有固定设置于所述升降腔下端壁内的联轴器，所述驱动腔的上端壁左侧转动设置有上侧与所述联轴器连接的抬升输入轴，所述抬升输入轴的下侧与所述输出轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接，当所述升降轴上的负载力过大时，联轴器断开，抬升输入轴空转。

可优选的，所述防护装置包括固定设置于所述防护腔前端壁和后端壁之间的固定轴，所述固定轴上转动设置有弹力块，所述弹力块与所述固定轴之间固定连接有扭簧，所述弹力块的另一端固定有滑动设置于所述防护腔前端壁和后端壁的连接板，所述连接板的右下侧端面固定有前后对称的防护板，两个所述防护板之间间隔的距离略大于所述动力电池的宽度，所述弹性腔内滑动设置有弹性连接板，所述弹性连接板的下端面与所述弹性腔的下端壁之间固定连接有弹性弹簧，所述弹性连接板的左侧固定有滑动设置于所述弹性腔左端壁且上侧延伸至所述防护腔内的限制块，所述弹性连接板的右侧固定有滑动设置于所述弹性腔右端壁且上侧延伸至所述转移腔内的主动弹性块。

可优选的，所述转移装置包括设置于所述带轮腔下侧的弹力腔，所述弹力腔的前端壁和后端壁之间转动设置有后侧穿过所述动力腔并延伸至所述齿轮腔内的旋转轴，所述齿轮腔的下端壁转动设置有下侧延伸至所述传递腔内的齿轮输入轴，所述齿轮输入轴的上侧与所述旋转轴的后侧通过一对锥齿轮副连接，所述驱动腔的上端壁后侧和下端壁后侧之间转动设置有与所述抬升输入轴位于同一平面的中间轴，所述中间轴与所述抬升输入轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副啮合，所述中间轴的下侧与所述齿轮输入轴之间通过一组皮带轮连接，所述旋转轴上固定有位于所述弹力腔内的弹力轮，所述弹力腔的前端壁和后端壁下侧之间固定设置有弹力杆，所述弹力杆上转动设置有与所述弹力轮外侧齿咬合的弹力卡块，所述弹力卡块与所述弹力杆之间固定连接有高强度扭簧，所述旋转轴与所述主动轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接。

本发明的有益效果是：该发明将电动自行车的动力电池统一化，并在城市道路上配套建设相对应的动力电池更换柜（换电柜），从而提高了电动自行车的换电和充电效率，避免出现需要紧急使用电动自行车时，无法及时换电耽误正常进度，并且通过通过全自动化对动力电池拆卸和安装方便了使用者的换电操作，提高了电动自行车的换电效率。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种电动自行车快速换电装置整体结构示意图；

图2是图1中A-A方向的结构剖视图；

图3是图1中B-B方向的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明所述的一种电动自行车快速换电装置，包括车体10，所述车体10的座位部分设置有开口朝左的转移腔47，所述转移腔47内设置有转移装置，所述转移装置包括滑动设置于所述转移腔47内的转移板45，所述转移板45内设置有开口朝右的带轮腔49，所述带轮腔49的前端壁和后端壁上侧之间转动设置有从动轴46，所述从动轴46上固定有可在所述带轮腔49内转动的从动带轮48，所述带轮腔49的后方下侧设置有动力腔56，所述动力腔56的前端壁上侧转动设置有前侧延伸至所述带轮腔49内并与所述带轮腔49前端壁转动连接的主动轴52，所述主动轴52上固定有能够在所述带轮腔49内转动的主动带轮51，所述主动带轮51与所述弹性连接板18之间通过传送带50连接，所述转移腔47的右侧设置有开口朝左的放置腔42，所述放置腔42内放置有动力电池43，所述放置腔42的右端壁设置有开口朝左的推出腔38，所述推出腔38内设置有移出装置，所述推出腔38的下方设置有连接腔65，所述连接腔65的下方设置有左侧与所述放置腔42连通的升降腔28，所述升降腔28内设置有分离装置，所述升降腔28的下侧设置有驱动腔27，所述驱动腔27的下端壁右侧固定安装有主电机26，所述驱动腔27的左端壁后侧设置有开口朝右且位于所述转移腔47后侧的传递腔54，所述车体10的脚踏板部分设置有弹性腔17，所述车体10的脚踏板部分左侧内端壁设置有开口朝右的防护腔15，所述防护腔15内设置有防护装置，所述驱动腔27的右侧固定安装有可充电的蓄电池31。

有益地，所述移出装置包括滑动设置于所述推出腔38后端壁的推出齿条39，所述推出齿条39的右端面与所述推出腔38的右端壁之间固定连接有推出弹簧37，所述推出齿条39的左侧端面固定有缓冲层41，所述主电机26的上侧动力连接有上侧转动设置于所述驱动腔27上端壁的输出轴30，所述输出轴30的上侧延伸至所述连接腔65内且与所述连接腔65的上端壁转动连接，所述输出轴30上花键连接有可上下滑动且位于所述连接腔65内的滑动齿轮34，所述滑动齿轮34的下端面转动设置有与所述输出轴30滑动连接的支撑板33，所述支撑板33的下端面左侧固定有滑动设置于所述连接腔65下端壁且下侧延伸至所述升降腔28内的连接块32，所述连接腔65的上端壁左侧转动设置有上侧延伸至所述推出腔38内并与所述推出腔38上端壁转动连接的推出轴36，所述推出轴36的上侧固定有与所述推出齿条39前侧啮合的推出齿轮40，所述推出轴36的下侧固定有位于所述连接腔65内且能够与所述滑动齿轮34啮合的连接齿轮35。

有益地，所述分离装置包括转动设置于所述升降腔28上端壁和下端壁之间的升降轴29，所述升降轴29上螺纹连接有于所述升降腔28滑动连接的升降块53，所述升降块53的左侧部分延伸至所述放置腔42内并固定有能够在所述放置腔42内上下移动的圆环形支撑块21，所述放置腔42的下端壁固定有位于所述支撑块21圆心处的插座22，所述插座22能够于所述动力电池43的下侧电路连通，所述升降轴29的下侧连接有固定设置于所述升降腔28下端壁内的联轴器25，所述驱动腔27的上端壁左侧转动设置有上侧与所述联轴器25连接的抬升输入轴24，所述抬升输入轴24的下侧与所述输出轴30之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接，当所述升降轴29上的负载力过大时，联轴器25断开，抬升输入轴24空转。

有益地，所述防护装置包括固定设置于所述防护腔15前端壁和后端壁之间的固定轴11，所述固定轴11上转动设置有弹力块12，所述弹力块12与所述固定轴11之间固定连接有扭簧，所述弹力块12的另一端固定有滑动设置于所述防护腔15前端壁和后端壁的连接板13，所述连接板13的右下侧端面固定有前后对称的防护板14，两个所述防护板14之间间隔的距离略大于所述动力电池43的宽度，所述弹性腔17内滑动设置有弹性连接板18，所述弹性连接板18的下端面与所述弹性腔17的下端壁之间固定连接有弹性弹簧19，所述弹性连接板18的左侧固定有滑动设置于所述弹性腔17左端壁且上侧延伸至所述防护腔15内的限制块16，所述弹性连接板18的右侧固定有滑动设置于所述弹性腔17右端壁且上侧延伸至所述转移腔47内的主动弹性块20。

有益地，所述转移装置包括设置于所述带轮腔49下侧的弹力腔60，所述弹力腔60的前端壁和后端壁之间转动设置有后侧穿过所述动力腔56并延伸至所述齿轮腔57内的旋转轴59，所述齿轮腔57的下端壁转动设置有下侧延伸至所述传递腔54内的齿轮输入轴58，所述齿轮输入轴58的上侧与所述旋转轴59的后侧通过一对锥齿轮副连接，所述驱动腔27的上端壁后侧和下端壁后侧之间转动设置有与所述抬升输入轴24位于同一平面的中间轴55，所述中间轴55与所述抬升输入轴24之间通过一对直齿圆柱齿轮副啮合，所述中间轴55的下侧与所述齿轮输入轴58之间通过一组皮带轮连接，所述旋转轴59上固定有位于所述弹力腔60内的弹力轮63，所述弹力腔60的前端壁和后端壁下侧之间固定设置有弹力杆62，所述弹力杆62上转动设置有与所述弹力轮63外侧齿咬合的弹力卡块61，所述弹力卡块61与所述弹力杆62之间固定连接有高强度扭簧，所述旋转轴59与所述主动轴52之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接。

以下结合图1至图3对本文中的的使用步骤进行详细说明：初始工作状态时，防护板14位于防护腔15内且限制块16上侧位于防护腔15内限制防护板14运动，转移板45处于竖直状态将放置腔42与转移腔47分隔开。动力电池43的下侧与插座22电路连通，推出齿条39位于推出腔38内，滑动齿轮34与连接齿轮35未啮合，支撑块21位于放置腔42的最下侧，升降块53位于升降腔28最下侧，外界道路上安装有存放有全新动力电池的换电柜。

当需要对动力电池43进行更换作业时，将电动自行车移动至外部换电柜处，而后启动主电机26，从而带动输出轴30转动，从而通过一对直齿圆柱齿轮副带动抬升输入轴24转动，从而通过联轴器25带动升降轴29转动，从而使升降块53向上移动，从而使支撑块21向上移动，从而使动力电池43向上移动并使动力电池43的下侧与所述插座22断开连接，当升降块53与连接块32的最下侧接触时，连接块32向上移动，从而通过支撑板33使滑动齿轮34向上移动，当升降块53移动至升降腔28最上侧时滑动齿轮34与连接齿轮35啮合，此时由于升降块53无法继续上升，升降轴29上的负载力瞬间增大，从而使联轴器25断开，使抬升输入轴24空转，同时抬升输入轴24通过一对直齿圆柱齿轮副带动中间轴55转动，从而通过一组皮带轮带动齿轮输入轴58转动，从而使齿轮输入轴58通过一对锥齿轮副带动旋转轴59转动，从而带动弹力轮63转动，从而通过弹力卡块61使转移板45以旋转轴59为圆心逆时针转动，同时旋转轴59通过一对直齿圆柱齿轮副带动主动轴52转动，从而带动主动带轮51转动，从而通过传送带50带动从动带轮48转动，从而能够使在传送带50上表面的物体向左侧移动，当转移板45逆时针转动九十度后主动弹性块20下压动，从而使弹性连接板18向下移动，从而使限制块16向下移动，从而解除对防护板14的限制，从而使弹力块12在扭簧的作用下逆时针转动，从而使防护板14从防护腔15内移动出来并位于所述转移板45的正上方，同时由于转移板45无法转动，使弹力卡块61与弹力轮63脱离咬合，从而使传送带50持续运动，而后当滑动齿轮34与连接齿轮35啮合后，输出轴30带动滑动齿轮34转动，从而带动连接齿轮35转动，从而带动推出轴36转动，从而带动推出齿轮40转动，从而使推出齿条39向左侧移动，推出弹簧37被拉伸，从而使动力电池43向左侧从放置腔42内移动出来，并移动至传送带50的上表面，从而使动力电池43向左侧移动至前后对称的防护板14之间，防止动力电池43因车体10晃动而掉落，而后即可将动力电池43放入位于外界换电柜中，并从外界换电柜中取出新的动力电池43放入放置腔42内使动力电池43与缓冲层41接触，动力电池43的下侧端面与支撑块21的上侧接触，而后主电机26反转，从而使从动轴46逆时针转动复位，同时将防护板14顺时针压入防护腔15内从而使弹性连接板18在弹性弹簧19的作用下向上移动从而限制防护板14的转动，同时支撑块21向下复位使动力电池43的下侧与插座22连接并通电，而后主电机26关闭即可。

本发明的有益效果是：该发明将电动自行车的动力电池统一化，并在城市道路上配套建设相对应的动力电池更换柜（换电柜），从而提高了电动自行车的换电和充电效率，避免出现需要紧急使用电动自行车时，无法及时换电耽误正常进度，并且通过通过全自动化对动力电池拆卸和安装方便了使用者的换电操作，提高了电动自行车的换电效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电动自行车快速换电装置,包括车体，其特征在于：所述车体的座位部分设置有开口朝左的转移腔，所述转移腔内设置有转移装置，所述转移装置包括滑动设置于所述转移腔内的转移板，所述转移板内设置有开口朝右的带轮腔，所述带轮腔的前端壁和后端壁上侧之间转动设置有从动轴，所述从动轴上固定有可在所述带轮腔内转动的从动带轮，所述带轮腔的后方下侧设置有动力腔，所述动力腔的前端壁上侧转动设置有前侧延伸至所述带轮腔内并与所述带轮腔前端壁转动连接的主动轴，所述主动轴上固定有能够在所述带轮腔内转动的主动带轮，所述主动带轮与所述弹性连接板之间通过传送带连接，所述转移腔的右侧设置有开口朝左的放置腔，所述放置腔内放置有动力电池，所述放置腔的右端壁设置有开口朝左的推出腔，所述推出腔内设置有移出装置，所述推出腔的下方设置有连接腔，所述连接腔的下方设置有左侧与所述放置腔连通的升降腔，所述升降腔内设置有分离装置，所述升降腔的下侧设置有驱动腔，所述驱动腔的下端壁右侧固定安装有主电机，所述驱动腔的左端壁后侧设置有开口朝右且位于所述转移腔后侧的传递腔，所述车体的脚踏板部分设置有弹性腔，所述车体的脚踏板部分左侧内端壁设置有开口朝右的防护腔，所述防护腔内设置有防护装置，所述驱动腔的右侧固定安装有可充电的蓄电池。

2.如权利要求1所述的一种电动自行车快速换电装置，其特征在于：所述移出装置包括滑动设置于所述推出腔后端壁的推出齿条，所述推出齿条的右端面与所述推出腔的右端壁之间固定连接有推出弹簧，所述推出齿条的左侧端面固定有缓冲层，所述主电机的上侧动力连接有上侧转动设置于所述驱动腔上端壁的输出轴，所述输出轴的上侧延伸至所述连接腔内且与所述连接腔的上端壁转动连接，所述输出轴上花键连接有可上下滑动且位于所述连接腔内的滑动齿轮，所述滑动齿轮的下端面转动设置有与所述输出轴滑动连接的支撑板，所述支撑板的下端面左侧固定有滑动设置于所述连接腔下端壁且下侧延伸至所述升降腔内的连接块，所述连接腔的上端壁左侧转动设置有上侧延伸至所述推出腔内并与所述推出腔上端壁转动连接的推出轴，所述推出轴的上侧固定有与所述推出齿条前侧啮合的推出齿轮，所述推出轴的下侧固定有位于所述连接腔内且能够与所述滑动齿轮啮合的连接齿轮。

3.如权利要求1所述的一种电动自行车快速换电装置，其特征在于：所述分离装置包括转动设置于所述升降腔上端壁和下端壁之间的升降轴，所述升降轴上螺纹连接有于所述升降腔滑动连接的升降块，所述升降块的左侧部分延伸至所述放置腔内并固定有能够在所述放置腔内上下移动的圆环形支撑块，所述放置腔的下端壁固定有位于所述支撑块圆心处的插座，所述插座能够于所述动力电池的下侧电路连通，所述升降轴的下侧连接有固定设置于所述升降腔下端壁内的联轴器，所述驱动腔的上端壁左侧转动设置有上侧与所述联轴器连接的抬升输入轴，所述抬升输入轴的下侧与所述输出轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接，当所述升降轴上的负载力过大时，联轴器断开，抬升输入轴空转。

4.如权利要求1所述的一种电动自行车快速换电装置，其特征在于：所述防护装置包括固定设置于所述防护腔前端壁和后端壁之间的固定轴，所述固定轴上转动设置有弹力块，所述弹力块与所述固定轴之间固定连接有扭簧，所述弹力块的另一端固定有滑动设置于所述防护腔前端壁和后端壁的连接板，所述连接板的右下侧端面固定有前后对称的防护板，两个所述防护板之间间隔的距离略大于所述动力电池的宽度，所述弹性腔内滑动设置有弹性连接板，所述弹性连接板的下端面与所述弹性腔的下端壁之间固定连接有弹性弹簧，所述弹性连接板的左侧固定有滑动设置于所述弹性腔左端壁且上侧延伸至所述防护腔内的限制块，所述弹性连接板的右侧固定有滑动设置于所述弹性腔右端壁且上侧延伸至所述转移腔内的主动弹性块。

5.如权利要求1所述的一种电动自行车快速换电装置，其特征在于：所述转移装置包括设置于所述带轮腔下侧的弹力腔，所述弹力腔的前端壁和后端壁之间转动设置有后侧穿过所述动力腔并延伸至所述齿轮腔内的旋转轴，所述齿轮腔的下端壁转动设置有下侧延伸至所述传递腔内的齿轮输入轴，所述齿轮输入轴的上侧与所述旋转轴的后侧通过一对锥齿轮副连接，所述驱动腔的上端壁后侧和下端壁后侧之间转动设置有与所述抬升输入轴位于同一平面的中间轴，所述中间轴与所述抬升输入轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副啮合，所述中间轴的下侧与所述齿轮输入轴之间通过一组皮带轮连接，所述旋转轴上固定有位于所述弹力腔内的弹力轮，所述弹力腔的前端壁和后端壁下侧之间固定设置有弹力杆，所述弹力杆上转动设置有与所述弹力轮外侧齿咬合的弹力卡块，所述弹力卡块与所述弹力杆之间固定连接有高强度扭簧，所述旋转轴与所述主动轴之间通过一对直齿圆柱齿轮副连接。

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