CN112194041A - 一种剪刀式抬升装置及抬车平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动汽车换电技术领域，公开了一种剪刀式抬升装置及抬车平台。该剪刀式抬升装置包括载台、剪刀、底座和用于驱动剪刀开启或收折以升降载台的驱动器，剪刀式抬升装置还包括第一抬升机构，第一抬升机构包括：从动轮，轴接于枢轴；及导引部，连接于驱动器的输出端，并形成有一坡面；驱动器能驱动导引部沿一线性路径朝向从动轮移动，使从动轮沿坡面向上滚动，以开启呈收折状态的剪刀。本发明提供的剪刀式抬升装置及抬车平台，能够降低剪刀由收折状态开启时所需的推/拉力，从而适于采用小型、较低输出功率的驱动器开启剪刀，便于抬车平台获得较低的初始高度。

Description

一种剪刀式抬升装置及抬车平台

技术领域

本发明涉及电动汽车换电技术领域，尤其涉及一种剪刀式抬升装置及抬车平台。

背景技术

电动汽车的动力电池充电一般需要若干小时，即在此期间电动汽车无法被使用。为解决此问题，很多电动汽车厂商已经开发了能够更换动力电池的车辆，其中，车辆底盘上设置有可拆卸的动力电池，当动力电池亏电时即可在换电站进行换电作业。

具体而言，换电作业是指通过换电设备将汽车的动力电池取下，并即刻更换另一组动力电池。为能使换电设备移入车辆下方进行动力电池的拆卸和安装，换电站需设置抬车平台，待换电汽车停靠于该抬车平台后，由该抬车平台将汽车抬升。

因成本相对较低，剪刀式抬升装置是抬车平台常采用的抬升装置。请参阅图1，剪刀式抬升装置一般包括载台1、剪刀2、底座3和油缸8，剪刀2包括枢接于一枢轴23且交叉设置的第一剪刀臂21和第二剪刀臂22，第一剪刀臂21与底座3铰接，第二剪刀臂22与底座3滑动连接，油缸8的缸体铰接于底座3，输出端则铰接于第二剪刀臂22，通过油缸的伸缩动作驱动剪刀2开启或收折以升降载台1。

为提高用户体验，停车平台的初始高度趋于低层化，即需剪刀式抬升装置在停车期间尽量收折以降低载台1高度，而剪刀2的愈为收折，开启剪刀2所需的推/拉力则愈大，通过油缸8直接作用于剪刀臂提升汽车开启剪刀2，油缸的负载极大，也即需要采用较大型号的油缸8，与停车平台趋于低层的发展理念相左。此外，采用油缸驱动剪刀2还存在着成本高、需要定期换油维护、维护易污染场地等缺点。而常见于低负载升降作业的丝杆驱动机构则难以承受上述开启剪刀2的负载。

因此，上述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剪刀式抬升装置及抬车平台，用以降低剪刀由收折状态开启时所需的推/拉力，从而适于采用小型、较低输出功率的驱动器开启剪刀，便于抬车平台获得较低的初始高度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种剪刀式抬升装置，包括载台、剪刀、底座和用于驱动所述剪刀开启或收折以升降所述载台的驱动器，所述剪刀包括枢接于一枢轴且交叉设置的第一剪刀臂和第二剪刀臂，所述第一剪刀臂与所述底座铰接，所述第二剪刀臂与所述底座滑动连接，所述剪刀式抬升装置还包括第一抬升机构，所述第一抬升机构包括：

从动轮，轴接于所述枢轴；及

导引部，连接于所述驱动器的输出端，并形成有一坡面；

所述驱动器能驱动所述导引部沿一线性路径朝向所述从动轮移动，使所述从动轮沿所述坡面向上滚动，以开启呈收折状态的所述剪刀。

作为优选，所述枢轴均位于所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂的中点。

作为优选，两个以上的所述剪刀并列设置，各个所述剪刀均枢接于所述枢轴。

作为优选，所述剪刀式抬升装置还包括第二抬升机构，所述第二抬升机构被配置为所述从动轮滚动至脱离所述坡面的顶端时衔接开启所述剪刀，以继续抬升所述载台。

作为优选，所述第二抬升机构包括：

衔接部，与所述第二剪刀臂固定连接，所述衔接部能在所述从动轮滚动至所述坡面的顶端时与所述导引部搭接，以随所述导引部沿所述线性路径移动。

作为优选，所述坡面呈凸轮轮廓，所述凸轮轮廓的末端形成有等速点，当所述从动轮滚动至所述等速点时与所述导引部分离，同时所述衔接部与所述导引部搭接，所述从动轮滚动至所述等速点时，所述第一抬升机构及所述第二抬升机构在竖直方向上的抬升所述载台的速度大致相等。

作为优选，多个所述等速点沿所述凸轮轮廓的末端连接形成等速廓曲线。

作为优选，所述衔接部包括与所述第二剪刀臂固定连接的拉杆，所述拉杆远离所述第二剪刀臂的一端设置有凸台，所述导引部包括拉板，当所述从动轮滚动与所述导引部分离时，所述拉板与所述凸台抵接，以带动所述拉杆沿所述线性路径移动。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种抬车平台，包括停车平台，以及如上所述的剪刀式抬升装置，所述停车平台固定于所述载台。

作为优选，所述驱动器设置于所述停车平台的外部。

本发明的有益效果：

本发明提供的剪刀式抬升装置，当需要提升处于初始高度的载台时，驱动器通过推/拉导引部沿着水平的线性路径移动至导引部与从动轮接触后，坡面的底部切入从动轮下方，随着导引部的继续移动可使从动轮沿坡面向上滚动，从而逐渐将剪刀开启，相较于直接以水平的推/拉力作用于第二剪刀臂，上述导引部的坡面结构能够有利基于坡面的坡角分解汽车借由剪刀及从动轮向驱动器施加的负荷，从而大大降低其开启剪刀所需的推/拉力，这特别适用于在剪刀完全或趋近于完全收折状态下的开启。实施者更可选用由电机驱动的丝杆螺母机构作为驱动器驱动导引部，从而替代油缸，降低该剪刀式抬升装置的成本及停车平台的初始高度。

附图说明

图1是现有技术中剪刀式抬升装置抬升汽车时的结构示意图；

图2是本发明实施例中的抬车平台的立体结构示意图；

图3是本发明实施例中的抬车平台在剪刀收折时的侧视图；

图4是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀收折时的侧视图；

图5是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀收折时的俯视图；

图6是本发明实施例中的抬车平台在剪刀半开启时的侧视图；

图7是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀半开启时的侧视图；

图8是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀半开启时的俯视图；

图9是本发明实施例中的抬车平台在剪刀开启时的侧视图；

图10是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀开启时的侧视图；

图11是本发明实施例中的剪刀式抬升装置在剪刀开启时的俯视图；

图12是本发明实施例中的导引部的坡面的结构示意图；

图13是本发明实施例中的抬车平台的驱动器设置于抬车平台外部时的结构示意图。

图中：

100、停车平台；200、剪刀式抬升装置；1、载台；2、剪刀；21、第一剪刀臂；22、第二剪刀臂；23、枢轴；24、转轴支撑座；25、第一连板；26、滑块；27、滑轨；28、第二连板；3、底座；4、驱动器；41、电机；42、丝杆；43、螺母；5、从动轮；6、导引部；61、坡面；611、等速廓曲线；62、拉板；7、衔接部；71、拉杆；711、凸台；8、油缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图2，本实施例提供了一种抬车平台，该抬车平台可以应用于电动汽车换电站或汽车修理、检测、展示等场所中，以用于抬升汽车。

该抬车平台包括用于停放汽车的停车平台100以及用于抬升该停车平台100以抬升汽车的剪刀式抬升装置200，该剪刀式抬升装置200的剪刀2由收折状态开启时所需的推/拉力小，从而适于采用小型、较低输出功率的驱动器4开启剪刀2，便于抬车平台获得较低的初始高度。

下面请参阅图3至图8，以详细介绍该剪刀式抬升装置200。

该剪刀式抬升装置200，包括载台1、剪刀2、底座3和用于驱动剪刀2开启或收折以升降载台1的驱动器4，剪刀2包括枢接于一枢轴23且交叉设置的第一剪刀臂21和第二剪刀臂22，第一剪刀臂21的一端与底座3铰接、另一端与载台1滑动连接，第二剪刀臂22的一端与底座3滑动连接，另一端与载台1铰接。当然，在其他可选的实施方式中，还可以为第一剪刀臂21的两端分别与底座3和载台1滑动连接，第二剪刀臂22的两端分别与底座3和载台1铰接，在此不作具体限定。

值得说明的是，如图2所示，本实施例中，一对剪刀2并列设置，一对第一剪刀臂21与载台1滑动连接的一端均铰接有转轴支撑座24，一对转轴支撑座24通过第一连板25联结，第一连板25的两端安装有与转轴支撑座24并列设置的滑块26，载台1底面设置与滑块26滑动连接的滑轨27，从而形成第一剪刀臂21与载台1的滑动连接。

上述与转轴支撑座24与滑块26并列安装的结构相较于转轴支撑座24与滑块26垂直安装可以使载台1及载台1上固定的停车平台100获得更低的高度尺寸，也即能够使该停车平台100可以获得更低的初始高度。

同时，一对滑块26采用第一连板25联结，可以对滑轨27、转轴支撑座24形成力平衡作用，从而在滑轨27承受第一剪刀臂21载荷时，不存在载荷偏置所带来的附加转矩。

如图2所示，本实施例中，上述结构同样应用于第二剪刀臂22与底座3之间，在此不做赘述。

在一些可选的实施方式中，第一剪刀臂21和第二剪刀臂22还可以采用除滑块26和滑轨27外的其他形式的导向件(如滚轮配合轮槽等)进行活动导向，剪刀2的数量亦可以为三个以上，在此不做具体限定。

本实施例中，该剪刀式抬升装置200还包括借由驱动器4输出的推/拉力开启剪刀2的第一抬升机构，该第一抬升机构包括从动轮5和导引部6。从动轮5轴接于上述枢轴23，导引部6连接于驱动器4的输出端，并形成有一坡面61。驱动器4能驱动导引部6沿一线性路径朝向从动轮5移动，使从动轮5沿坡面61向上滚动，以开启呈收折状态的剪刀2。

请一并参阅图3、图4和图5，当需要提升处于初始高度的载台1时，驱动器4通过推/拉导引部6沿着水平的线性路径移动至导引部6与从动轮5接触后，坡面61的底部切入从动轮5下方，随着导引部6的继续移动可使从动轮5沿坡面61向上滚动，从而逐渐将剪刀2开启，可参考图6、图7和图8。

相较于直接以水平的推/拉力作用于第二剪刀臂22，上述导引部6的坡面61结构能够有利基于坡面61的坡角分解汽车借由剪刀2及从动轮5向驱动器4施加的负荷，从而大大降低其开启剪刀2所需的推/拉力，这特别适用于在剪刀2完全或趋近于完全收折状态下的开启。实施者更可选用如图3至图8所示的由电机41驱动的丝杆螺母机构作为驱动器4驱动导引部6，从而替代油缸，降低该剪刀式抬升装置200的成本及停车平台100的初始高度。

为使该抬车平台的布置现场规整，本实施例中，驱动器4设置于停车平台100下方，并位于载台1和底座3的一侧。而在场地条件允许的情况下，如图13所示，驱动器4还设置于停车平台100的外部，并通过链条或者皮带等传动机构与驱动导引部6移动的丝杆螺母机构传动连接，上述结构可以避免电机41占用停车平台100轮廓范围内的结构空间，便于在停车平台100内下沉布置用于定位汽车的车轮归中机构等。

本实施例中，枢轴23均位于第一剪刀臂21和第二剪刀臂22的中点。常理可知，杆中点位移为杆两端点位移和的一半，于本实施例中，第一剪刀臂21和第二剪刀臂22均可视为杆，以第一剪刀臂21为例，第一剪刀臂21的底部与底座3铰接，即其转动时不产生高度位移，当其中点形成高度位移H₁时，其顶端即形成两倍于H₁的高度位移H₂，而轴接于枢轴23的从动轮5的爬升高度即枢接从动轮5的枢轴23的抬升高度，将枢轴23设置于第一剪刀臂21和第二剪刀臂22的中点，可以放大导引部6的坡面61的行程，减小导引部6的高度尺寸，使从动轮5的安装更加简化，第一剪刀臂21和第二剪刀臂22的受力也可更加平衡。

同时，本实施例中，各个剪刀2均枢接于上述枢轴23，如图1所示，该枢轴23的两端分别枢接于两个剪刀2，两剪刀2的内侧分别设置有一从动轮5，借由导向结构滑动连接于底板的两个导引部6与两个从动轮5对应设置。两个剪刀2借由同一枢轴23联结，使得该剪刀式抬升装置200的结构更加稳定。

可以理解的是，为将载台1提升至特定的抬升高度，导引部6的坡面61越平缓，从动轮5沿坡面61的行程即越长，所需驱动器4提供的拉力也越小，过短的导引部6不适于降低驱动器4负载，过长的导引部6则不适于安装，为此，请参阅图9至图11，并结合图6至图8，本实施例中，该剪刀式抬升装置200还包括第二抬升机构，第二抬升机构被配置为从动轮5滚动至脱离坡面61的顶端时衔接开启剪刀2，以继续抬升载台1，从而与第一抬升机构接力抬升载台1，满足停车平台100的提升高度需求。

具体地，该第二抬升机构包括一衔接部7，该衔接部7与第二剪刀臂22固定连接，衔接部7能在从动轮5滚动至坡面61的顶端时与导引部6搭接，以随导引部6沿线性路径移动。

于本实施例中，衔接部7包括与第二剪刀臂22固定连接的拉杆71，拉杆71远离第二剪刀臂22的一端设置有凸台711，导引部6包括拉板62，当从动轮5滚动与导引部6分离时，拉板62与凸台711抵接，以带动拉杆71沿线性路径移动。

如图6和图9所示，一对第二剪刀臂22的底端之间连接有第二连板28，一对拉杆71沿第二连板28的中线对称设置于第二连板28，一对拉杆71朝向一对第一剪刀臂21的底端方向延伸。两个导引部6之间设置有上述拉板62，拉板62位于凸台711朝向第二连板28的一侧。驱动器4包括电机41、转动连接于底座3并沿上述线性路径方向延伸的丝杆42以及螺接于丝杆42的螺母43，螺母43与拉板62固定连接。

当电机41驱动丝杆42转动以开启剪刀2时，拉板62以第一速度沿线性路径移动，剪刀2借由滚动于导引部6的坡面61的从动轮5缓慢开启，第二连板28以小于第一速度的第二速度沿线性路径移动。当从动轮5爬升至与导引部6的坡面61脱离的脱离点时，凸台711恰好与拉板62抵接，当螺母43带动拉板62继续沿线性路径移动时，拉杆71的拉力开始作用于第二连板28，拉动剪刀2继续开启，即继续抬升停车平台100。

可以理解的是，综合调整拉杆71的长度、第二连板28与拉板62之间的距离等参数即可满足上述当从动轮5爬升至与导引部6的坡面61脱离的脱离点时凸台711恰好与拉板62抵接的目的，因此，上述参数设置在此不作赘述及限定。

而需要继续说明的是，设从动轮5爬升至与导引部6的坡面61脱离的脱离点时，第一抬升机构在竖直方向上抬升载台1的速度为第一抬升速度，设凸台711恰好与拉板62抵接并拉动第一剪刀臂21抬升载台1的速度为第二抬升速度。为能使第一抬升机构及第二抬升机构接力抬升载台1的瞬间，载台1保持于平稳的提升状态，第一抬升速度和第二抬升速度应当大致相等。

为此，请参阅图12，本实施例中，坡面61呈一凸轮轮廓，凸轮轮廓的末端形成有等速点，当从动轮5滚动至等速点时与导引部6分离，同时衔接部7与导引部6搭接，从动轮5滚动至等速点时，第一抬升机构及第二抬升机构在竖直方向上的抬升载台1的速度大致相等。

基于剪刀式抬升装置200固有的结构原因，第一剪刀臂21的底端匀速沿线性路径移动并开启剪刀2时，剪刀2上方的载台1的抬升速度并非匀速，为避免因装配误差或零部件尺寸公差带来过度影响，本实施例中，多个等速点沿凸轮轮廓的末端连接形成等速廓曲线611，从动轮5沿等速廓曲线611提升时载台1的速度与同一时间由拉杆71拉动第一剪刀臂21时载台1的速度一致对应，从而使得此等速轮廓曲线区域内的任意一点均可作为从动轮5与凸轮轮廓分离也即拉杆71接力切入的脱离点，确保第一抬升机构及第二抬升机构接力抬升载台1的瞬间，载台1不发生速度突变，避免形成机械冲击和抖动。

上述等速廓曲线611可以采用几何图解法设计，即基于剪刀2固有尺寸计算从动轮5升高过程以及第一抬升机构及第二抬升机构接力抬升载台1的瞬间的运动规律，根据位移曲线即可绘制导引部6的凸轮轮廓曲线以及上述等速廓曲线611，在此不做赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种剪刀式抬升装置，包括载台(1)、剪刀(2)、底座(3)和用于驱动所述剪刀(2)开启或收折以升降所述载台(1)的驱动器(4)，所述剪刀(2)包括枢接于一枢轴(23)且交叉设置的第一剪刀臂(21)和第二剪刀臂(22)，所述第一剪刀臂(21)与所述底座(3)铰接，所述第二剪刀臂(22)与所述底座(3)滑动连接，其特征在于，所述剪刀式抬升装置还包括第一抬升机构，所述第一抬升机构包括：

从动轮(5)，轴接于所述枢轴(23)；及

导引部(6)，连接于所述驱动器(4)的输出端，并形成有一坡面(61)；

所述驱动器(4)能驱动所述导引部(6)沿一线性路径朝向所述从动轮(5)移动，使所述从动轮(5)沿所述坡面(61)向上滚动，以开启呈收折状态的所述剪刀(2)。

2.根据权利要求1所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，所述枢轴(23)均位于所述第一剪刀臂(21)和所述第二剪刀臂(22)的中点。

3.根据权利要求1所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，两个以上的所述剪刀(2)并列设置，各个所述剪刀(2)均枢接于所述枢轴(23)。

4.根据权利要求1所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，所述剪刀式抬升装置还包括第二抬升机构，所述第二抬升机构被配置为所述从动轮(5)滚动至脱离所述坡面(61)的顶端时衔接开启所述剪刀(2)，以继续抬升所述载台(1)。

5.根据权利要求4所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，所述第二抬升机构包括：

衔接部(7)，与所述第二剪刀臂(22)固定连接，所述衔接部(7)能在所述从动轮(5)滚动至所述坡面(61)的顶端时与所述导引部(6)搭接，以随所述导引部(6)沿所述线性路径移动。

6.根据权利要求5所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，所述坡面(61)呈凸轮轮廓，所述凸轮轮廓的末端形成有等速点，当所述从动轮(5)滚动至所述等速点时与所述导引部(6)分离，同时所述衔接部(7)与所述导引部(6)搭接，所述从动轮(5)滚动至所述等速点时，所述第一抬升机构及所述第二抬升机构在竖直方向上的抬升所述载台(1)的速度大致相等。

7.根据权利要求6所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，多个所述等速点沿所述凸轮轮廓的末端连接形成等速廓曲线(611)。

8.根据权利要求5所述的剪刀式抬升装置，其特征在于，所述衔接部(7)包括与所述第二剪刀臂(22)固定连接的拉杆(71)，所述拉杆(71)远离所述第二剪刀臂(22)的一端设置有凸台(711)，所述导引部(6)包括拉板(62)，当所述从动轮(5)滚动与所述导引部(6)分离时，所述拉板(62)与所述凸台(711)抵接，以带动所述拉杆(71)沿所述线性路径移动。

9.一种抬车平台，其特征在于，包括停车平台(100)，以及如权利要求1-8任意一项所述的剪刀式抬升装置(200)，所述停车平台(100)固定于所述载台(1)。

10.根据权利要求9所述的抬车平台，其特征在于，所述驱动器(4)设置于所述停车平台(100)的外部。

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