CN219314445U - 换电设备的举升装置及换电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换电设备的举升装置及换电设备，举升装置包括依次传动连接的动力单元、第一传动单元、第二传动单元和执行单元。动力单元用于输出第一旋转运动。第一传动单元用于将第一旋转运动转化为直线运动。第二传动单元用于将直线运动转化为第二旋转运动，并带动执行单元同步转动，以驱动举升平台升降。通过该换电设备的举升装置及换电设备，第一传动单元和第二传动单元将动力单元的第一旋转运动转化为执行单元的第二旋转运动，使得动力单元不需要直接正对举升平台设置，可使得换电设备的结构布置更为方便，结构更为紧凑。而通过第一传动单元将旋转运动转化为直线运动，第一传动单元、动力单元可沿一直线布置，使得结构更为紧凑。

Description

换电设备的举升装置及换电设备

本专利申请要求申请日为2022年04月02日的中国实用新型专利申请(申请号为：202220774889.9)和申请日为2022年04月02日的中国发明专利申请(申请号为：202210352075.0)为优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及车辆换电领域，特别涉及一种换电设备的举升装置及换电设备。

背景技术

现有电动汽车的电池安装一般分为固定式和可换式，针对可换式的电池一般采用活动安装的方式，电池可以随时取下，以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。

现有的自动化换电设备自身高度较高，结构不紧凑，使得换电平台上需要设置较深的凹坑，以允许换电设备进入电动汽车底部，大大增加了换电站的建造成本，而且由于需要设置凹坑，抬高了换电平台的总体高度，使得连接换电平台的坡道的高度提高，降低了驾驶车辆的通过性。

目前，换电设备中采用的各类传动结构的结构复杂，跨度大，导致采用这类传动结构的换电设备占据空间大，容易干涉的问题较为突出。因此，为了降低换电设备的自身高度，如何减小传动结构的占据空间成为了设计人员研发的重点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中传动结构的换电设备占据空间大，容易干涉的问题中的至少一个，提供一种换电设备的举升装置及换电设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电设备的举升装置，用于设置在换电设备上以驱动举升平台升降，所述举升平台用于放置电池包，所述举升装置包括依次传动连接的动力单元、第一传动单元、第二传动单元和执行单元：

所述动力单元用于输出第一旋转运动；所述第一传动单元用于将所述第一旋转运动转化为直线运动；所述第二传动单元用于将所述直线运动转化为第二旋转运动，并带动执行单元同步转动，以驱动所述举升平台升降。

在本方案中，采用上述结构形式，通过第一传动单元和第二传动单元将动力单元的第一旋转运动转化为执行单元的第二旋转运动，使得动力单元不需要直接正对举升平台设置，可使得换电设备的结构布置更为方便，结构更为紧凑。而通过第一传动单元将旋转运动转化为直线运动，第一传动单元、动力单元可沿一直线布置，使得结构更为紧凑。

较佳的，所述第一旋转运动的旋转轴线方向和所述直线运动的运动方向均沿所述举升平台的一侧延伸，所述第二旋转运动的旋转轴线方向指向所述举升平台。

在本方案中，采用上述结构形式，通过第一传动单元和第二传动单元将动力单元的第一旋转运动转化为执行单元旋转轴线方向指定为举升平台的第二旋转运动，使得动力单元不需要直接正对举升平台设置，使得换电设备结构布局更为灵活。同时第一传动单元和第二传动单元朝同一方向侧延伸，也可进使二者更为紧凑，并避免对换电设备其他方向结构的干涉。

较佳的，所述第一传动单元包括传动连接的第一旋转件和连接部，所述第二传动单元包括传动连接的配合部和第二旋转件，

所述第一旋转件与所述动力单元传动连接，在所述动力单元的带动下做第一旋转运动，并驱动所述连接部做直线运动，所述连接部与所述配合部连接，带动所述配合部做直线运动，并带动所述第二旋转件做第二旋转运动，所述执行单元与所述第二旋转件连接，并随所述第二旋转件同步转动；

或者，

所述第一传动单元包括传动连接的第一旋转件、第一配合部和连接部，且所述第一配合部连接于所述第一旋转件上，并可沿所述直线运动方向移动，所述第二传动单元包括传动连接的配合部和第二旋转件，

所述第一旋转件与所述动力单元传动连接，在所述动力单元的带动下做第一旋转运动，并通过第一配合部驱动所述连接部做直线运动，所述连接部与所述配合部连接，带动所述配合部做直线运动，并带动所述第二旋转件做第二旋转运动，所述执行单元与所述第二旋转件连接，并随所述第二旋转件同步转动。

在本方案中，采用上述结构形式，通过在第一传动单元和第二传动单元分别设置相互联动并可同步作直线运动的连接部和配合部，分别与做第一旋转运动的第一旋转件和第二旋转件连接，实现第一旋转运动向第二旋转运动的转化，或者上述结构的第一传动单元增加第一配合部，并通过调节第一配合部与连接部的连接配合结构，实现第一旋转运动到直线运动的转化。实现方式更为便捷简单。

较佳的，所述配合部和/或所述第一配合部分别具有配合部本体以及形成于所述配合部本体表面并沿不同于所述直线运动方向凸起或凹陷的定位结构；

所述连接部能够沿所述直线运动方向与所述定位结构相接触，和/或，所述连接部在垂直于所述直线运动的方向上与所述定位结构间隙配合。

在本方案中，这种凹凸结构仅在运动方向上限位，连接部在第一旋转件作用下作直线运动，配合部和/或第一配合部通过凸起或者凹陷结构设计形成定位结构，使得连接部能够与定位结构接触，并在直线运动的运动方向上限位于该定位结构。从而使得连接部做直线运动时，配合部和/或第一配合部也能同步的作直线运动。将连接部在垂直于所述直线运动的方向上与所述定位结构间隙配合，能够避免由于连接部与定位结构接触而导致对定位结构在非直线运动方向上的干涉，保证了定位结构在非直线运动方向上的自由度，从而不对连接部相对配合部和/或第一配合部的牵引造成影响，使得连接部对配合部和/或第一配合部的牵引平稳、可靠。

较佳的，所述定位结构为形成于所述配合部本体的表面并沿不同于所述直线运动方向的凸起；

所述连接部的表面具有对应于所述定位结构设置的凹陷部，所述定位结构至少部分容纳于所述凹陷部内，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的内侧表面均能够与所述定位结构相接触。

在本方案中，这种凹凸结构仅在运动方向上限位，在实现直线运动方向上的传动效果的同时不对其他方向进行限制，提供其他方向上的自由度，方便拆装和调整。

较佳的，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的内侧表面上设有向外贯通的避让槽，当所述定位结构容纳于所述凹陷部时，所述配合部本体通过所述避让槽从所述连接部的侧表面处伸出，所述避让槽与所述配合部本体间隙配合。

在本方案中，采用上述结构，通过设置避让槽，使得配合部本体能够直接放置进凹陷部内侧，进一步增加配合部本体的定位结构与连接部的凹陷部的接触面积，增强承力能力。同时，配合部本体也可通过避让槽放入或移出凹陷部，方便拆装和调整，而且也避免了配合部本体与连接部接触导致连接部对配合部本体在非直线运动方向上运动的干涉，进一步保证了配合部在非直线运动方向上的自由度。

较佳的，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的至少一个内侧表面相对所述定位结构的表面具有间隙。

在本方案中，采用上述结构，使得定位结构没有完全固定在凹陷部内，在不影响传动性能的前提下，能够方便的安装和拆除，也能够方便的在凹陷部内进行转动等其他无关直线运动方向的运动，方便对其进行调整。

较佳的，所述连接部还包括加强件，所述加强件的两端分别沿所述直线运动方向连接所述凹陷部的两端。

在本方案中，采用上述结构，动力元件是通过配合部的凹陷部作为受力点来拉动的，通过额外设置的加强件分别连接凹陷部的顶端，能够提高凹陷部的承力能力，避免因输入载荷过大而导致连接件出现变形，使得传动更稳定。

较佳的，沿所述直线运动方向，所述凸起能够与所述凹陷部接触的表面呈圆弧面，所述圆弧面以所述凸起的延伸方向为轴线方向。

在本方案中，沿直线运动方向，凸起能够与凹陷部接触的表面采用圆弧面结构，并以凸起的延伸方向为轴线方向，这使得，即使由于装配误差导致凸起与凹陷部在绕凸起轴线的旋转方向上有一定的偏差，对直线运动方向上凸起与凹陷部之间的间隙也始终能够保持相等，降低了装配要求，并且保证了第一配合部与连接部之间传动的一致性，亦即第一旋转件与连接部之间传动的一致性。

较佳的，所述第一配合部的定位结构为两个凸起，两个所述凸起设置于所述配合部本体的两相对侧的表面，并分别向远离所述配合部本体上形成各所述凸起的表面延伸；

优选地，两个所述凸起分别沿垂直于所述直线运动方向延伸，和/或，两个所述凸起呈柱状。

在本方案中，采用上述两个凸起的定位结构，使得第一配合部的配合部本体的两相对侧表面上均有凸起能够带动连接部移动，从而使得第一配合部与连接部之间的传动更加稳定。两个凸起的延伸方向设置为垂直于直线运动方向，使得凸起的直线运动完全不受其延伸方向的阻碍，凸起与凹陷部之间形成可靠的运动传递。凸起采用柱状结构，使柱状结构的侧面与凹陷部接触，带动连接部移动，而柱状凸起的延伸形成与直线运动方向垂直的具体方式。

较佳的，所述凸起与所述凹陷部沿垂直于所述直线运动方向的内侧表面间隙配合；优选地，所述间隙的宽度小于所述凸起上远离所述第一旋转运动的轴线的一端与所述第一旋转运动的轴线之间的距离。

在本方案中，凸起与凹陷部沿垂直于直线运动方向的内侧表面之间采用间隙配合，保证了第一配合部与连接部之间在非直线运动方向上(尤其是垂直于直线运动方向上)的自由度，能够避免第一配合部与连接部之间在非直线运动方向上的相互干涉，从而使得第一旋转件、第一配合部和连接部之间的传动更加平稳、可靠。而设置间隙的宽度小于凸起上远离所述第一旋转运动的轴线的一端与所述第一旋转运动的轴线之间的距离，避免第一配合部的凸起由于间隙过大造成过度旋转，而影响凸起进行直线运动的传动。

较佳的，所述第二传动单元还包括挠性件，所述挠性件与所述第二旋转件配合连接，构成挠性传动机构，所述配合部设置于所述挠性件上，所述配合部通过所述挠性件与所述第二旋转件传动连接；

和/或，所述第二旋转件为传动轮。

在本方案中，采用上述结构，通过设置挠性件连接配合部和第二旋转件，将配合部的运动转化为挠性件的运动进而转化为第二旋转件的转动，传动效果好，传动强度大。

较佳的，所述挠性件在所述第二旋转件之间设有开口，所述配合部自身可伸缩，伸缩方向沿所述直线运动方向，且所述配合部沿自身伸缩方向的两端分别连接于所述挠性件上所述开口的两端，所述配合部本体通过自身伸缩以调节所述挠性件的张紧程度。

在本方案中，采用上述结构，配合部嵌入至挠性件内，将挠性件封闭，与挠性件紧密连接，传动效果更好。配合部可沿直线运动方向伸缩，可通过伸缩保证挠性件涨紧。而且采用上述结构，使得配合部同时作为动力传动部件和作为挠性件张紧调节部件，一物两用，结构巧妙，能够使得驱动装置结构更加紧凑，占用空间更小。

较佳的，所述配合部包括配合部本体和张紧调节结构，所述配合部本体包括杆件和两个调节件，所述杆件的长度延伸方向形成所述配合部本体自身的伸缩方向，两个所述调节件反向螺纹连接于所述杆件上，并间隔设置，形成所述调节组件沿自身伸缩方向的两端，通过驱动杆件旋转调节两个所述调节件之间的间距，实现所述调节组件的伸缩，所述张紧调节结构设置于所述杆件上露出于两个所述调节件的部分的表面。

在本方案中，采用上述结构，通过调节组件自身的伸缩来调节挠性件的张紧程度，使得调节组件的结构紧凑，不额外占用挠性件以外的空间，且挠性件不会与换电设备的其他结构接触，避免对挠性件的运动造成干涉。

较佳的，所述张紧调节结构被设置为能够供用于旋转的工具进行对接。

在本方案中，采用上述结构，张紧调节结构可使用常见的扳手等工具对接旋转，便于调节。

较佳的，所述配合部本体还包括与所述调节件对应设置的锁紧件，所述锁紧件通过螺纹连接于所述杆件上，并抵接于对应的所述调节件；

和/或，两个所述调节件分别设置于所述杆件的两端；

和/或，所述调节件上设有用于与所述开口的端部连接的连接孔。

在本方案中，采用上述结构，当调节件旋转至合适的长度使得整个挠性件张紧时，锁紧件可通过向对应侧的调节件旋转移动挤压并将调节件限位，可提高张紧后的稳定性。调节件上设有用于与开口的端部连接的连接孔，方便与挠性件开口的端部连接。

较佳的，位于所述第二旋转件之间的所述挠性件由并列设置的第一配合段和第二配合段组成，所述第一配合段和所述第二配合段上分别设有所述配合部，所述连接部通过其中一个所述配合部连接。

在本方案中，采用上述结构，通过将挠性件分为两个配合段并在每个配合段上都设置可伸缩的配合部，从上下两侧同步调节，能够避免单侧调节所导致的第二旋转件不必要的转动，保证第二旋转件保持固定角度不变的情况下实现带执行单元。

较佳的，所述第二传动单元还包括齿条，所述齿条的长度方向沿所述直线运动方向设置，所述第二旋转件为齿轮，所述齿条与所述齿轮相啮合，部分所述齿条形成所述配合部，所述配合部通过所述齿条与第二旋转件传动连接。

在本方案中，通过齿条与齿轮的运动配合，第二传动单元和第二旋转件实现了从直线运动到转动的传动。采用部分齿条作为配合部，而不需要设置其他额外的配合部，实现了连接部直接驱动齿条与齿轮传动连接。采用齿轮和齿条传动，齿轮和齿条始终保持啮合接触，在传动的精度、负载和刚性等方面具有优势。在重载情况下长期使用，无需张紧调节，不仅适用于电池包重量相对较少的乘用车用电池包的更换，也适合重量较大的卡车用电池包的更换。并且，相对于链轮链条，齿轮齿条的传动精度更高；且使用寿命长，噪音小。齿轮齿条所形成了单面啮合的传动结构，占用空间小，使得换电设备整体上可以被做得更低，保证换电设备有足够的空间将较大的电池包从底部与车辆进行换电。

较佳的，用于形成所述配合部的部分所述齿条的齿部作为所述定位结构，所述连接部设有齿结构，所述齿结构与部分所述齿条形成的所述配合部相啮合，以使所述连接部能够沿所述直线运动方向与所述定位结构相接触。

在本方案中，将部分齿条的齿部作为定位结构，即利用齿条自身的凹凸结构形成定位结构，与连接部的齿结构实现了可靠的啮合连接，从而实现了连接部直接驱动齿条与齿轮传动连接。

较佳的，所述连接部与所述配合部之间还连接有紧固件。

在本方案中，通过紧固件进一步加强连接部与配合部的连接强度，增强传动的可靠性。

较佳的，所述第二传动单元还包括齿条导向机构，所述齿条导向机构用于引导所述齿条沿所述直线运动方向运动；

优选地，所述齿条导向机构包括可滑动连接的齿条导轨和齿条导向块，所述齿条导轨沿所述齿条长度方向设置于所述齿条的底部，所述齿条导向块与所述齿条滑动配合；进一步优选地，所述齿条导向块与所述齿轮对应设置于所述齿条的两侧。

在本方案中，通过齿条导向机构引导齿条沿预设的直线运动方向运动，避免齿条运动偏离出预设的方向。采用可滑动连接的齿条导轨和齿条导向块，实现了稳定的直线运动关系。将齿条导轨设在齿条的底部，而不是上部，形成对齿条的托举，使得齿条的运动平稳。将齿条导向块与齿轮对应设置于齿条的两侧，使得运动相对平稳的齿条导向块和齿轮形成对齿条的夹持效果，使齿条与齿轮始终保持啮合接触，传动更平稳，同时也避免了齿条产生弯矩。

较佳的，所述第一传动单元还包括滑动件，所述连接部设置于所述滑动件上并与所述滑动件随动，所述第一旋转件通过所述滑动件与所述连接部传动连接；

优选地，所述第一旋转件为丝杆，所述丝杆与所述滑动件构成丝杠副。

在本方案中，采用上述结构，采用丝杠副结构与动力单元连接进行传动，可使得动力单元能够仅通过旋转即可实现第一传动单元的直线运动，在这一过程中，丝杆使得动力单元的旋转运动在转化为滑动件的直线运动时可以得到降速，从而控制举升平台升降的速度。

较佳的，所述第一传动单元还包括滑动件，所述连接部设置于所述滑动件上并与所述滑动件随动，所述第一旋转件通过所述第一配合部与所述连接部传动连接；

优选地，所述第一旋转件为丝杆，所述丝杆与所述第一配合部构成丝杠副。

在本方案中，将连接部设在滑动件上并与滑动件随动，使得连接部以滑动的形式实现直线运动，运动更平稳。采用上述结构，将连接部的滑动与第一旋转件和第一配合部的传动分离开来，使得两个运动各自独立，互不受干扰，保证了传动的平稳性和准确性。丝杆副结构通过第一配合部提高了连接的自由度，保证了传动的平稳、可靠。

较佳的，所述动力单元包括电机，优选所述电机为伺服电机；

和/或，所述执行单元包括凸轮，所述凸轮上设有朝向所述举升平台的伸出部，所述伸出部伸入设置于所述举升平台上的滑槽，并可在所述滑槽内滑动。

在本方案中，采用上述结构，伺服电机精度高，能够精准的驱动凸轮转动到位，实现精准升降。执行单元则包括凸轮，凸轮具有伸出部，用于与举升平台上的滑槽配合。伸出部位于凸轮的凸出端，并卡设在水平设置的滑槽中，当凸轮转动时，凸轮凸出端水平方向上的运动转化为伸出部在滑槽内的运动从而不会作用到举升平台，使得举升平台只能受到凸轮垂直方向上的力的作用。最终避免了举升平台在水平方向的运动，提高升降效果。

一种换电设备，所述换电设备包括如上所述的举升装置。

较佳的，所述举升装置设有两个，两个所述举升装置分别设置于所述举升平台的两相对侧。

在本方案中，采用上述结构，两举升装置分别与举升平台连接，使得举升装置能够独立运行，省去了连接举升平台两侧的传动机构，使换电设备没有设置举升装置的两侧面结构更少，方便进行行走机构的设置和从该两个侧面将电池转移设备(例如叉车或码垛机的货叉)伸入进行电池包的转移。也使得换电设备的结构更为紧凑。

较佳的，所述换电设备还包括供所述换电设备移动的行走框架和导向机构，所述举升装置和所述举升平台设置在所述行走框架内，所述导向机构用于辅助举升平台升降并在升降过程中进行导向：

所述导向机构包括设置在所述换电设备中的所述行走框架的侧面的滑动槽和设置在所述举升平台对应面的滑块；优选地，所述导向机构包括设置在所述换电设备中的所述行走框架上未设置有所述举升装置的两个侧面的滑动槽和设置在举升平台对应面的滑块；

或，所述导向机构包括第一杆组件和第二杆组件，所述第一杆组件和所述第二杆组件均具有用于与所述举升平台与所述行走框架中的一个可移动连接的移动连接端以及，用于与所述举升平台与所述行走框架中的另一个可转动连接的转动连接端，所述第一杆组件和所述第二杆组件相互铰接，以使所述导向机构随所述举升平台的升降而沿所述举升平台的升降方向伸缩；优选地，所述导向机构至少设置在所述行走框架的两个相对的侧面与所述举升平台的对应面之间；更进一步优选地，所述导向机构设置在所述行走框架的四个侧面与所述举升平台的对应面之间。

在本方案中，上述导向机构通过滑动槽和滑块配合，实现了对举升平台的升降导向。通过在两个侧面上均设置滑动槽和对应的滑块，使得举升平台的两侧都能被导向，提高了导向平稳和准确性。更进一步地，将导向机构与举升装置设置在不同侧，避免该种形式的导向机构与举升装置之间的干涉，也有利于提升举升平台升降的平稳性。

或，上述导向机构通过第一杆组件和第二杆组件的转动连接端与各自独立地某一个部件的连接位置不变，并能够相对其转动；移动连接端与另外一个部件可移动连接，其连接位置会随着两个部件的相对移动而变化，并且第一杆组件和第二杆组件相互可转动连接，从而导向组件能够随之在两个部件相对移动的方向上伸缩，进而对待升降的两个部件之间的移动进行导向。与现有技术中的导向机构(例如上述的滑动槽滑块)相比，第一杆组件和第二杆组件过程的导向机构在收缩状态下，沿着移动方向占用的空间更小，节省移动方向上占用的空间，同时，该导向机构的导向距离远超其收缩状态下占用的空间距离，在保证导向行程的同时使得两个部件(即举升平台和行走框架)在移动方向(即升降方向)上结构更为紧凑。通过在换电设备的至少两个相对的侧面均设有导向机构，有利于整体导向的平稳性。当利用设置有举升装置与举升平台之间的空间设置导向机构时，能够充分利用空间，结构紧凑。进一步地，由于两个杆组件组成的导向机构在收缩状态占用高度较低，因此，可以在行走框架的四个侧面与举升平台的对应面之间(即举升平台与行走框架之间)都设置导向机构，而不会干涉换电设备的运行。

该换电设备通过上述两种导向机构，实现了对举升平台的导向，提高了举升的稳定性。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型公开了一换电设备的举升机构和换电设备，通过第一传动单元和第二传动单元将动力单元的第一旋转运动转化为执行单元的第二旋转运动，使得动力单元不需要直接正对举升平台设置，可使得换电设备的结构布置更为方便，结构更为紧凑。而通过第一传动单元将旋转运动转化为直线运动，第一传动单元、动力单元可沿一直线布置，使得结构更为紧凑。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的换电设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的举升机构的第一传动单元的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的举升机构的第二传动单元的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的连接部与配合部的结构示意图。

图5为本实用新型实施例1的滑动件与连接部的结构示意图。

图6为本实用新型实施例1的挠性件的结构示意图。

图7为本实用新型实施例1的配合部的结构示意图。

图8为本实用新型实施例1的配合部本体的结构示意图。

图9为本实用新型实施例1的执行单元的结构示意图。

图10为本实用新型实施例1的凸轮的结构示意图。

图11为本实用新型实施例1的导向机构的结构示意图。

图12为图11的放大图。

图13为本实用新型实施例2的换电设备的结构示意图。

图14为本实用新型实施例2的换电设备的内部结构示意图。

图15为图14中D-D方向的剖视图。

图16a为图14中局部H的放大结构图。

图16b为图15中局部I的放大结构图。

图17为图14中E-E方向的剖视图。

图18为图14中F-F方向的剖视图。

图19为图17中局部J的放大结构图。

附图标记说明：

换电设备1000，举升装置100，动力单元101，

第一传动单元110，第一旋转件111，滑动件112，连接部113，导轨114，凹陷部115，加强件1151，

第二传动单元120，配合部121，配合部本体1211，定位结构1212，张紧调节结构1213，调节件1214，锁紧件1215，连接孔1216，第二旋转件122，挠性件123，开口1231，第一配合段1232，第二配合段1233，

执行单元130，凸轮131，伸出部132，滑槽133，行走框架200，举升平台300，导向机构400，滑动槽401，滑块402，

直线运动A，第一旋转运动B，第二旋转运动C，

升降安装板201，支撑座202，

第一配合部116，配合部本体1161，定位结构1162，凸起1163，

内侧表面11511、11512、11513，避让槽1152，齿结构1133，凹槽1135，通孔1136，

齿条124，齿轮1242，齿条导向机构125，齿条导轨1251，齿条导向块1252，

第一杆组件500，第二杆组件600，移动连接端501，转动连接端502，滑轨503。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种换电设备1000，换电设备1000用于设置在换电站内，在换电站的电池仓与换电站内的电动汽车之间移动并负责自电动汽车上拆下电池运至电池仓内，或自电池仓取出电池安装至电动汽车上。换电设备1000在换电时，会移动至电动汽车的正下方，通过一个可以升降的举升平台300升至电动汽车底盘位置。并完成拆下和安装电池包的作业。本换电设备1000不仅适用于乘用车，还适用于卡车等大型车辆的换电工作，例如轻卡和重卡，特别是轻卡这种底盘略低的大型车辆。

换电设备1000包括供其移动的行走框架200以及供其升降完成换电作业的举升平台300。举升平台300设置于行走框架200内并可相对于行走框架200升降。举升平台300通过举升装置100驱动。由于轻卡、重卡相较其他轿车等电动汽车体积和重量都更大，其相应的能源需求也更大，因此适用于轻卡，重卡的电池包无论是体积和重量都要比一般的用于轿车的电池包更大。而电动汽车车底空间有限，为了给电池包留出空间，本实施例的换电设备1000结构，特别是举升装置100的结构更为紧凑，同时强度也更高。

如图1所示，本实施例的换电设备1000的举升装置100设有两个，两个举升装置100分别设置于举升平台300的两相对侧。两举升装置100分别与举升平台300连接，使得举升装置100能够独立运行，省去了连接举升平台300两侧的传动机构，使换电设备1000没有设置举升装置100的两侧面结构更少，方便进行行走机构的设置和从该两个侧面转移电池包。转移电池包时，将电池转移设备(例如码垛机或叉车的货叉)从该两个侧面伸入至电池包的底部，进行电池包的转移，以将电池包在电池仓与换电设备之间转移，或者将有问题的电池包从换电设备转移至换电站外。也使得换电设备1000的结构更为紧凑。

如图2、3所示，本实施例的举升装置100用于设置在换电设备1000上以驱动举升平台300升降，举升平台300用于放置电池包，其特点在于，举升装置100包括依次传动连接的动力单元101、第一传动单元110、第二传动单元120和执行单元130。动力单元101用于输出第一旋转运动B。第一传动单元110用于将第一旋转运动B转化为直线运动A。第二传动单元120用于将直线运动转化为第二旋转运动C，并带动执行单元130同步转动，以驱动举升平台300升降。

本实施例中，动力单元101所输出的第一旋转运动B与执行单元130旋转的第二旋转运动C方向并不相同，因此为实现举升平台300的升降，设置第一传动单元110和第二传动单元120对其进行传动并改变运动方向。

动力单元101并非正对举升平台300设置，可使得换电设备1000的结构布置更为方便，结构更为紧凑。而通过第一传动单元110将旋转运动转化为直线运动，第一传动单元110、动力单元101可沿一直线布置，使得结构更为紧凑。

如图2所示，第一旋转运动B的旋转轴线方向和直线运动A的运动方向均沿举升平台300的一侧延伸，第二旋转运动C的旋转轴线方向指向举升平台300。

通过第一传动单元110和第二传动单元120将动力单元101的第一旋转运动B转化为执行单元130旋转轴线方向指定为举升平台300的第二旋转运动C，使得动力单元101不需要直接正对举升平台300设置，同时第一传动单元110和第二传动单元120朝同一方向侧延伸，也可进使二者更为紧凑，并避免对换电设备1000其他方向结构的干涉，使得换电设备1000结构布局更为灵活。

如图2、3所示，第一传动单元110包括传动连接的第一旋转件111和连接部113，第二传动单元120包括传动连接的配合部121和第二旋转件122。第一旋转件111与动力单元101传动连接，在动力单元101的带动下做第一旋转运动B，并驱动连接部113做直线运动A。连接部113与配合部121连接，带动配连接部113做直线运动A，并带动第二旋转件122做第二旋转运动C。执行单元130与第二旋转件122连接，并随第二旋转件122同步转动。

本实施例中，第一旋转件111同轴连接于动力单元101，用于将自身转动转化为连接部113的直线运动，第一旋转件111可以为丝杆，此时连接部113则为与该丝杆相配合形成丝杠副。第一旋转件111也可以设为两个相互垂直并联动的齿轮所组成的齿轮组，其中一个齿轮与动力单元101同轴设置，另一个则通过传动带与配合部121连接。除了上述两种方式外，第一旋转件111也可设置为其他常见传动方式，只要保证第一旋转运动B的轴线和直线运动A位于一个方向上即可。

第二旋转件122与第一旋转件111原理相同，但效果相反。第二旋转件122与执行单元130同轴安装，带动执行单元130同步进行第二旋转运动C。连接部则与配合部相连，带动配合部运动。配合部可以通过传动带，曲柄，连杆等能够将线性运动转化为旋转运动的机械结构传动。

执行单元130是通过第二旋转运动C实现与举升平台300的连接的，执行单元130可选择凸轮131，曲柄和连杆等结构，实现将旋转转化为高度方向的变化。

如图3、4、7、8所示，配合部121具有配合部本体1211以及形成于配合部本体1211表面并沿不同于直线运动方向凸起或凹陷的定位结构1212。连接部113能够沿直线运动方向与定位结构1212相接触，连接部113在垂直于直线运动的方向上与定位结构1212间隙配合。

在本实施例中，连接部113在第一旋转件111作用下作直线运动A，配合部121通过凸起或者凹陷结构设计形成定位结构1212，使得连接部113能够与定位结构1212接触，并在直线运动A的运动方向上限位于该定位结构1212。从而使得连接部113做直线运动A时，配合部121也能同步的作直线运动A。将连接部113在垂直于直线运动A的方向上与所定位结构1212间隙配合，能够避免由于连接部113与定位结构1212接触而导致对定位结构1212在非直线运动A方向上的干涉，保证了定位结构1212在非直线运动A方向上的自由度，从而不对连接部113相对配合部121的牵引造成影响，使得连接部113对配合部121的牵引平稳、可靠。

如图4至8所示，定位结构1212为形成于配合部本体1211的表面并沿不同于直线运动A方向的凸起。连接部113的表面具有对应于定位结构1212设置的凹陷部115，定位结构1212至少部分容纳于凹陷部115内，沿直线运动方向，凹陷部115的内侧表面均能够与定位结构1212相接触。

在本实施例中，配合部121和连接部113是通过凹凸配合连接在一起的，配合部121凸起的定位结构1212可容纳与凹陷部115中，并在直线运动A的运动方向上被连接部113限位住，使得连接部113在运动时，配合部121卡设在凹陷部115内从而同步运动。

这种凹凸结构仅在运动方向上限位，在实现直线运动A方向上的传动效果的同时不对其他方向进行限制，提供其他方向上的自由度，方便拆装和调整。

如图5所示，沿直线运动方向，凹陷部115的内侧表面上设有向外贯通的避让槽，当定位结构1212容纳于凹陷部115时，配合部本体1211通过避让槽从连接部113的侧表面处伸出，避让槽与配合部本体1211间隙配合。

在本实施例中，避让槽为U型槽，顶部敞开，配合部本体1211为的长度大于凹陷部115的长度，配合部121中间的定位结构1212容纳与凹陷部115时，配合部121的两端则自避让槽伸出。

通过设置避让槽，使得配合部本体1211能够直接放置进凹陷部115内侧，进一步增加配合部本体1211的定位结构1212与连接部113的凹陷部115的接触面积，增强承力能力。也避免了配合部本体1211与连接部113接触导致连接部113对配合部本体1211在非直线运动A方向上运动的干涉，进一步保证了配合部121在非直线运动A方向上的自由度。同时，配合部本体1211也可通过避让槽放入或移出凹陷部115，方便拆装和调整。

如图5所示，沿直线运动方向，凹陷部115的至少一个内侧表面相对定位结构1212的表面具有间隙。

在本实施例中，凹陷部115的长度大于定位结构1212凸起部分的长度，使得定位结构1212在放置在凹陷部115内时并非完全卡设在凹陷部115内，而是凹陷部115的内侧表面与定位结构1212之间具有间隙，在直线运动A的方向上具有一定程度的自由度。连接部113带动配合部121动作时，定位结构1212作用到凹陷部115内侧的一侧。

通过这种结构，使得定位结构1212没有完全固定在凹陷部115内，在不影响传动性能的前提下，能够方便的安装和拆除，也能够方便的在凹陷部115内进行转动等其他无关直线运动A方向的运动，方便对其进行调整。

在凹陷部115的内侧表面相对定位结构1212的表面具有间隙的情况下，可以设置检测机构(例如霍尔传感器和磁钢配合)通过用检测第二旋转件122的旋转位置来精确反映举升平台300是否升降到位。

如图4所示，连接部113还包括加强件1151，加强件1151的两端分别沿直线运动方向连接凹陷部115的两端。

在本实施例中，加强件1151为一个，在其他实施例中也可根据需求调整数量。

动力元件是通过配合部121的凹陷部115作为受力点来拉动的，通过额外设置的加强件1151分别连接凹陷部115的顶端，能够提高凹陷部115的承力能力，避免因输入载荷过大而导致连接件出现变形，使得传动更稳定。

如图3、6所示，第二传动单元120还包括挠性件123，挠性件123与第二旋转件122配合连接，构成挠性传动机构，配合部121设置于挠性件123上，配合部121通过挠性件123与第二旋转件122传动连接，第二旋转件122为传动轮。

在本实施例中，第二传动单元120是通过挠性传动的原理将直线运动A转化为第二旋转运动C的。配合部121作直线运动A时带动挠性件123做直线运动A。挠性件123则带动第二旋转件122作第二旋转运动C。挠性件123可以为传动带、链条等常见结构，第二旋转件122也可以为传动轮、链轮等常见结构。

通过设置挠性件123连接配合部121和第二旋转件122，将配合部121的运动转化为挠性件123的运动进而转化为第二旋转件122的转动，传动效果好，传动强度大。

如图6、7所示，挠性件123在第二旋转件122之间设有开口1231，配合部121自身可伸缩，伸缩方向沿直线运动方向，且配合部121沿自身伸缩方向的两端分别连接于挠性件123上开口1231的两端，配合部本体1211通过自身伸缩以调节挠性件123的张紧程度。

在本实施例中，挠性件123留有供配合部121安装的开口1231，配合部121两端分别连接挠性件123开口1231的两端挠性件123闭合。且配合部121可沿直线运动A方向伸缩。

配合部121嵌入至挠性件123内，将挠性件123封闭，与挠性件123紧密连接，传动效果更好。配合部121可沿直线运动A方向伸缩，可通过伸缩保证挠性件123张紧。

如图4、7所示，配合部121包括配合部本体1211和张紧调节结构1213，配合部本体1211包括杆件和两个调节件1214，杆件的长度延伸方向形成配合部本体1211自身的伸缩方向，两个调节件1214反向螺纹连接于杆件上，并间隔设置，形成调节组件沿自身伸缩方向的两端，通过驱动杆件旋转调节两个调节件1214之间的间距，实现调节组件的伸缩，张紧调节结构1213设置于杆件上露出于两个调节件1214的部分的表面。

在本实施例中，配合部121的伸缩是通过张紧调节结构1213实现的，配合部本体1211的杆件两端方向相反的螺纹，其两端连接有互为反向螺纹连接的调节件1214，张紧调节结构1213设置于杆件中部不与调节件1214连接的部分，用于驱动杆件旋转，从而使得杆件两端同时旋入或者旋出调节件1214，实现配合部121整体的长度的减少和增大。

张紧调节结构1213为自配合部本体1211凸出的结构，通过对其作用使得配合部本体1211旋转。此处的张紧调节结构1213即为上述用于与连接部113的凹陷部115配合的定位结构1212。该部件同时用于连接配合和张紧调节，可使得配合部121的结构紧凑，不额外占用挠性件123以外的空间，避免对挠性件123的运动造成干涉。

如图4、7所示，张紧调节结构1213被设置为能够供用于旋转的工具进行对接。

本实施例中，张紧调节结构1213为螺母型结构，可使用常见的扳手等工具对接旋转，便于调节。

如图4、7所示，配合部本体1211还包括与调节件1214对应设置的锁紧件1215，锁紧件1215通过螺纹连接于杆件上，并抵接于对应的调节件1214。两个调节件1214分别设置于杆件的两端。

在本实施例中，配合部本体1211的杆件上还包括与杆件两端螺纹匹配的锁紧件1215，锁紧件1215位于调节件1214的内侧，用于对调节件1214进行限位。

当调节件1214旋转至合适的长度使得整个挠性件123张紧时，锁紧件1215可通过向对应侧的调节件1214旋转移动挤压并抵在调节件1214上，将调节件1214限位，可提高张紧后的稳定性。

在其他实施例中，也可以仅在一端设置锁紧件1215。

调节件1214上设有用于与开口1231的端部连接的连接孔1216。方便与挠性件123开口1231的端部连接。

在其他实施例中，调节件1214与挠性件123也可通过其他可拆卸连接，或者直接通过焊接等固定连接方式连接。

如图6所示，位于第二旋转件122之间的挠性件123由并列设置的第一配合段1232和第二配合段1233组成，第一配合段1232和第二配合段1233上均分别设有配合部121，连接部113通过其中一个配合部121连接。

本实施例中，挠性件123以与第二旋转件122连接处的位置为分界分为为第一配合段1232和第二配合段1233。第一配合段1232和第二配合段1233平行设置并相互连接。二者分别在第二旋转件122的上侧和下侧与第二旋转件122配合。只需要其中一个配合段上的配合部121与连接部113配合，即可起到相应的传动作用。

而另一个配合段的配合部121则仅起到调节该段张紧的效果。通过从上下两侧同步调节，能够避免单侧调节所导致的第二旋转件122不必要的转动，保证第二旋转件122保持固定角度不变的情况下实现带执行单元130。

如图3至5所示，第一传动单元110还包括滑动件112，连接部设置于滑动件112上并与滑动件112随动，第一旋转件111通过滑动件112与连接部传动连接。第一旋转件111为丝杆，丝杆与滑动件112构成丝杠副。

在本实施例中，滑动件112通过导轨114滑动，导轨114平行于第一旋转件111并设置在第一旋转件111的两侧。

采用丝杠副结构与动力单元101连接进行传动，可使得动力单元101能够仅通过旋转即可实现第一传动单元110的直线运动，在这一过程中，丝杆使得动力单元101的旋转运动在转化为滑动件112的直线运动时可以得到降速及将动力放大，从而可以使用功率和尺寸较小的动力单元，降低动力单元的尺寸。

动力单元101包括电机，本实施例中，电机为伺服电机。

伺服电机精度高，能够精准的驱动凸轮131转动到位，实现精准升降。

如图9、10所示，执行单元130包括凸轮131，凸轮131的一端连接于第二旋转件122的旋转轴上，并随该旋转轴同步转动，凸轮131的另一端上设有朝向举升平台300的伸出部132，伸出部132伸入设置于举升平台300上的滑槽133，并可在滑槽133内滑动。

伸出部132位于凸轮131的凸出端，并卡设在水平设置的滑槽133中，当凸轮131转动时，凸轮131凸出端水平方向上的运动转化为伸出部132在滑槽133内的运动从而不会作用到举升平台300，使得举升平台300只能受到凸轮131垂直方向上的力的作用。最终避免了举升平台300在水平方向的运动，提高升降效果。

如图11、12所示，本实施例的换电设备1000除了上述举升装置100以外，还设有导向机构400辅助举升平台300升降并在升降过程中进行导向。导向机构400包括设置在换电设备1000中未设置有举升机构的两个侧面的滑动槽401和设置在举升平台300对应面的滑块402。滑动槽401垂直设置，滑块402在水平方向上限位于滑动槽401并在垂直方向上可在滑动槽401上滑动，当举升平台300升降时，导向机构400对其导向保证其垂直升降没有水平方向的位移。实施例2

本实施例提供了另外一种换电设备1000，本实施例的换电设备1000与实施例1的换电设备1000的主体结构基本相同，但提供了不同传动结构的举升装置100和不同的举升导向机构400，具体区别之处如下：

如图13-16所示，第一传动单元110除了包括传动连接的第一旋转件111和连接部113，还包括第一配合部116，第一配合部116连接于第一旋转件111上，第一旋转件111与动力单元101传动连接，在动力单元101的带动下做第一旋转运动B，并通过第一配合部116驱动连接部113做直线运动A。

第一旋转件111可以为丝杆，但由于具体传动结构的不同，与该丝杆相配合形成丝杆副的是第一配合部116，然后第一配合部116再与连接部113连接。第一配合部116含有内螺纹，该内螺纹与丝杆的外螺纹相配合。通过调节第一配合部116与连接部113的连接配合结构，实现第一旋转运动到直线运动的转化，具体配合结构如下文所述。

其中，本实施例的连接部113与实施例1的连接部113存在具体形状、结构不同，具体说明如下：如图14、15和图16a、16b所示，行走框架200上设有用于安装举升装置100的升降安装板201，连接部113穿过升降安装板201，其两端分别与第一传动单元110和第二传动单元120连接。连接部113位于第一传动单元110一侧的表面上设有两个凹陷部115。每个凹陷部115具有三个内侧表面11511、11512、11513，其中内侧表面11511、11512为沿直线运动A方向的内侧表面，内侧表面11513为垂直于直线运动A方向的内侧表面。

第一配合部116包括配合部本体1161以及形成于配合部本体1161表面并沿不同于直线运动方向凸起或凹陷的定位结构1162，本实施例中，如图15、图16a和图16b所示，定位结构为两个凸起1163，两个凸起1163呈柱状，两个凸起1163形成于配合部本体1161的两相对侧的表面，两个凸起1163分别沿垂直于直线运动A方向延伸。每个凸起1163与凹陷部115对应设置，并且凸起1163容纳于凹陷部115内。沿直线运动A方向，凹陷部115的两个内侧表面11511、11512相对凸起1163的表面具有一定间隙，以让凸起1163保持一定的活动空间，在不影响传动性能的前提下，能够方便的安装和拆除，也能够方便地在凹陷部115内进行转动等其他无关直线运动方向A的运动，方便对其进行调整，避免卡死，提高了直线运动A方向上的传动连接自由度。当第一配合部116被驱动进行直线运动时，沿直线运动A方向，凸起1163与凹陷部115的两个内侧表面11511、11512中的一个相接触，以带动连接部113进行沿直线运动A方向移动。

两个凹陷部115的内侧表面形成向外贯通的避让槽1152，配合部本体1161设于避让槽1152中，并通过避让槽1152从连接部113的侧表面处伸出，避让槽1152与配合部本体1161间隙配合，以避免运动过程中可能产生的干涉。两个凹陷部115直接安置在连接部113的本体上，在其他实施例中，还可以在两个凹陷部之间增加加强件，以进一步加强连接强度。

在本实施例中，采用上述两个凸起1163的定位结构，使得第一配合部116的配合部本体1161的上下两相对侧表面上均有凸起1163能够带动连接部113移动，从而使得第一配合部116与连接部113之间的传动更加稳定。凸起1163采用柱状结构，使柱状结构的侧面与凹陷部115接触，带动连接部113移动，而柱状凸起的延伸形成了与直线运动A方向垂直的具体方式。

在其他实施例中，定位结构1162也可以采用其他可以实现定位和传动效果的结构，例如，可以将定位结构套住连接部的端部，使之实现定位和传动效果。凸起1163也可以选择其他能够产生定位、传动效果的形状，其数量也可以根据配合部本体的具体结构形状做相应的调整，凸起的延伸方向也可以是其他不同于直线运动方向，但相比于其他非垂直于直线运动方向延伸，本实施例将两个凸起1163的延伸方向设置为垂直于直线运动A方向，使得凸起1163的直线运动完全不受其延伸方向的阻碍，凸起1163与凹陷部115之间形成可靠的运动传递。

如图16a所示，沿直线运动A方向，凸起1163与凹陷部115接触的表面呈圆弧面，圆弧面以凸起1163的延伸方向为轴线方向。这使得，即使由于装配误差导致凸起1163与凹陷部115在绕凸起轴线的旋转方向上有一定的偏差，对直线运动A方向上凸起1163与凹陷部115之间的间隙也始终保持相等，降低了装配要求，并且保证了第一配合部116与连接部113之间传动的一致性，亦即第一旋转件111与连接部113之间传动的一致性。

其中，凸起1163与凹陷部115沿垂直于直线运动A方向的内侧表面11513间隙配合，保证了凸起1163与凹陷部115之间在非直线运动方向上(尤其是垂直于直线运动方向A上)的自由度，能够避免第一配合部116与连接部113之间在非直线运动方向上的相互干涉，从而使得第一旋转件111、第一配合部116和连接部113之间的传动更加平稳、可靠，提高了垂直于直线运动A方向上的传动连接自由度。同时为了避免间隙过大，凸起1163过度旋转而影响其进行直线运动的传动，又限制了间隙的宽度大小，使其间隙宽度小于凸起1163上远离第一旋转运动B的轴线的一端与该轴线之间的距离，即凸起1163旋转90度时的半径大小，也即不超过凸起的径向表面在旋转过程中所能产生的最大变化距离，以避免凸起1163由于间隙过大造成过度旋转，而影响凸起1163进行直线运动的传动。在其他实施例中，凸起1163与内侧表面11513之间的间隙大小可以根据具体形状、结构以及配合效果的需要做相应的调节。

如图15和图16a、16b所示，第一传动单元110还包括滑动件112，连接部113设置于滑动件112上并与滑动件112随动，更具体的是，连接部113的一部分设在滑动件112的一侧，并于第一配合部116连接；连接部113的另一部分设在滑动件112的另一侧，并穿过201与齿条124连接。第一旋转件111与第一配合部116构成丝杠副，第一旋转件111通过第一配合部116与连接部113传动连接。

在本实施例中，滑动件112通过上、下两个导轨114滑动，两个导轨114平行于第一旋转件111并设置在第一旋转件111的两侧。将连接部113设在滑动件112上并与滑动件112随动，使得连接部113以滑动的形式实现直线运动，运动更平稳。采用上述结构，将连接部113的滑动与第一旋转件111和第一配合部116的传动分离开来，使得两个运动各自独立，互不受干扰，保证了传动的平稳性和准确性。丝杆副结构通过第一配合部116提高了连接的自由度，保证了传动的平稳、可靠。

如图17-19所示，第二传动单元120包括齿条124和第二旋转件122，第二传动单元120用于将直线运动转化为第二旋转运动C，并带动执行单元130同步转动，以驱动举升平台300升降，第二旋转运动C的旋转轴线方向指向举升平台300。

具体地，连接部113位于第二传动单元120一侧设有齿结构1133，齿结构1133具体是齿块。齿结构1133的表面设有多个齿，多个齿之间形成了齿结构1133的凹陷部(图中未显示)。齿条124的长度方向沿直线运动A方向设置。与齿结构1133相对应的部分齿条形成配合部121，配合部121表面上的多个齿与齿结构1133上的多个齿相互啮合。当连接部113沿直线运动A方向移动时，相互啮合的齿结构1133和配合部121带动整个齿条124沿直线运动A方向运动。

第二旋转件122为齿轮1242，齿条124与齿轮1242相啮合，配合部121通过齿条124与齿轮1242传动连接。通过齿条124与齿轮1242的运动配合，第二传动单元120和第二旋转件122实现了从直线运动到转动的传动。采用部分齿条作为配合部121，而不需要额外的配合部，实现了连接部113直接驱动齿条124与齿轮传动连接。采用齿轮1242和齿条124传动，齿轮和齿条始终保持啮合接触，在传动的精度、负载和刚性等方面具有优势。在重载情况下长期使用，无需张紧调节,不仅适用于电池包重量相对较少的乘用车用电池包的更换，也适合重量较大的卡车用电池包的更换。并且，相对于链轮链条，齿轮齿条的传动精度更高；且使用寿命长，噪音小。齿轮齿条所形成了单面啮合的传动结构，占用空间小，使得换电设备整体上可以被做得更低，保证换电设备有足够的空间将较大的电池包从底部与车辆进行换电。

在本实施例中，将部分齿条的齿部作为定位结构，即利用齿条124自身的凹凸结构形成定位结构，与连接部113的齿结构1133实现了可靠的啮合连接，从而实现了连接部113直接驱动齿条124与齿轮1242传动连接。

如图19所示，连接部113的本体在位于第二传动单元120一侧开设有凹槽1135，齿结构1133卡设在凹槽1135内，位于凹槽1135处的连接部113的上表面开设有两个通孔1136，两个通孔1136贯穿齿结构1133和对应的配合部121，两个螺栓穿过连接部113和配合部121(并可使用与螺栓配对的螺母)，将连接部113和齿条124紧紧连接，进一步加强了连接部113与配合部121的连接强度。

如图17所示，第二传动单元120还包括齿条导向机构125，齿条导向机构125用于引导齿条124沿直线运动A方向运动。齿条导向机构125包括可滑动连接的齿条导轨1251和齿条导向块1252，齿条导轨1251沿齿条124长度方向设置于齿条124的底部，齿条导向块1252与齿条124滑动配合；齿条导向块1252与齿轮1242对应设置于齿条124的两侧。

在本实施例中，通过齿条导向机构125引导齿条124沿预设的直线运动A方向运动，避免齿条124运动偏离出预设的方向。采用可滑动连接的齿条导轨1251和齿条导向块1252，实现了稳定的直线运动关系。将齿条导轨1251设在齿条的底部，而不是上部，形成对齿条124的托举，使得齿条124的运动平稳。将齿条导向块1252与齿轮1242对应设置于齿条124的两侧，使得运动相对平稳的齿条导向块1252和齿轮1242形成对齿条的夹持效果，使齿条124与齿轮1242始终保持啮合接触，传动更平稳。

如图13、18所示，该换电设备1000还包括还设有导向机构400，以辅助举升平台300升降并在升降过程中进行导向：

导向机构400包括第一杆组件500和第二杆组件600，第一杆组件500和第二杆组件600均具有用于与举升平台300与行走框架200中的一个可移动连接的移动连接端501以及，用于与举升平台300与行走框架200中的另一个可转动连接的转动连接端502，第一杆组件500和第二杆组件600相互铰接，以使导向机构400随举升平台300的升降而沿举升平台300的升降方向伸缩；其中，导向机构400设置在换电设备1000的两侧面，并且设置在举升装置100与举升平台300之间。

在本实施例中，上述导向机构通过第一杆组件500和第二杆组件600的转动连接端502与各自独立地某一个部件的连接位置不变，并能够相对其转动；移动连接端501与滑轨503可移动连接，其连接位置会随着两个部件的相对移动而变化，并且第一杆组件500和第二杆组件600相互可转动连接，从而导向组件能够随之在两个部件相对移动的方向上伸缩，进而对待升降的两个部件(举升平台300和支撑座202)之间的移动进行导向。与现有技术中的导向机构(例如上述的滑动槽滑块)相比，第一杆组件和第二杆组件过程的导向机构在收缩状态下，沿着移动方向占用的空间更小，节省移动方向上占用的空间，同时，该导向机构的导向距离远超其收缩状态下占用的空间距离，在保证导向行程的同时使得两个部件(即举升平台和行走框架)在移动方向(即升降方向)上结构更为紧凑。通过在该换电设备1000的两侧均设有导向机构400，有利于整体导向的平稳性，并利用举升装置100与举升平台之间的空间设置导向机构，充分利用空间，结构紧凑。可以理解的是，在其他实施方式中，由于两个杆组件组成的导向机构在收缩状态占用高度较低，因此，可以在行走框架的四个侧面与举升平台的对应面之间(即举升平台与行走框架之间)都设置导向机构，而不会干涉换电设备的运行。

当然，可以理解的是，本实施例中的导向机构也可以采用实施例1中的导向机构。

实施例3

本实施例提供了另外一种换电设备，本实施例的换电设备与实施例1的换电设备的结构基本相同，其举升装置采用如实施例1一样的第二传动单元120，即，将连接部113在垂直于直线运动A的方向上与所定位结构1212间隙配合，能够避免由于连接部113与定位结构1212接触而导致对定位结构1212在非直线运动A方向上的干涉，保证了定位结构1212在非直线运动A方向上的自由度，从而不对连接部113相对配合部121的牵引造成影响，使得连接部113对配合部121的牵引平稳、可靠，即保证了第二传动单元的传动连接的自由度，实现了平稳可靠的传动。

本实施例的不同之处在于，其举升装置的第一传动单元采用与实施例2一样的第一传动单元110，其第一旋转件111与第一配合部116配合形成丝杆副，然后第一配合部116再与连接部113连接。通过调节第一配合部116的凸起1163与连接部113的凹陷部115的连接配合结构，保证了第一传动单元110的传动连接的自由度，从而避免传动过程中出现的干涉而影响传动效果，实现了平稳可靠的传动。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (36)

1.一种换电设备的举升装置，用于设置在换电设备上以驱动举升平台升降，所述举升平台用于放置电池包，其特征在于，所述举升装置包括依次传动连接的动力单元、第一传动单元、第二传动单元和执行单元：

所述动力单元用于输出第一旋转运动；所述第一传动单元用于将所述第一旋转运动转化为直线运动；所述第二传动单元用于将所述直线运动转化为第二旋转运动，并带动执行单元同步转动，以驱动所述举升平台升降。

2.如权利要求1所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一旋转运动的旋转轴线方向和所述直线运动的运动方向均沿所述举升平台的一侧延伸，所述第二旋转运动的旋转轴线方向指向所述举升平台。

3.如权利要求1所述的换电设备的举升装置，其特征在于：

所述第一传动单元包括传动连接的第一旋转件和连接部，所述第二传动单元包括传动连接的配合部和第二旋转件，

所述第一旋转件与所述动力单元传动连接，在所述动力单元的带动下做第一旋转运动，并驱动所述连接部做直线运动，所述连接部与所述配合部连接，带动所述配合部做直线运动，并带动所述第二旋转件做第二旋转运动，所述执行单元与所述第二旋转件连接，并随所述第二旋转件同步转动；

或者，所述第一传动单元包括传动连接的第一旋转件、第一配合部和连接部，且所述第一配合部连接于所述第一旋转件上，并可沿所述直线运动方向移动，所述第二传动单元包括传动连接的配合部和第二旋转件，

所述第一旋转件与所述动力单元传动连接，在所述动力单元的带动下做第一旋转运动，并通过第一配合部驱动所述连接部做直线运动，所述连接部与所述配合部连接，带动所述配合部做直线运动，并带动所述第二旋转件做第二旋转运动，所述执行单元与所述第二旋转件连接，并随所述第二旋转件同步转动。

4.如权利要求3所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述配合部和/或所述第一配合部分别具有配合部本体以及形成于所述配合部本体表面并沿不同于所述直线运动方向凸起或凹陷的定位结构；

所述连接部能够沿所述直线运动方向与所述定位结构相接触，和/或，所述连接部在垂直于所述直线运动的方向上与所述定位结构间隙配合。

5.如权利要求4所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述定位结构为形成于所述配合部本体的表面并沿不同于所述直线运动方向的凸起；所述连接部的表面具有对应于所述定位结构设置的凹陷部，所述定位结构至少部分容纳于所述凹陷部内，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的内侧表面均能够与所述定位结构相接触。

6.如权利要求5所述的换电设备的举升装置，其特征在于，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的内侧表面上设有向外贯通的避让槽，当所述定位结构容纳于所述凹陷部时，所述配合部本体通过所述避让槽从所述连接部的侧表面处伸出，所述避让槽与所述配合部本体间隙配合。

7.如权利要求5所述的换电设备的举升装置，其特征在于，沿所述直线运动方向，所述凹陷部的至少一个内侧表面相对所述定位结构的表面具有间隙。

8.如权利要求5所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述连接部还包括加强件，所述加强件的两端分别沿所述直线运动方向连接所述凹陷部的两端。

9.如权利要求5所述的换电设备的举升装置，其特征在于，沿所述直线运动方向，所述凸起能够与所述凹陷部接触的表面呈圆弧面，所述圆弧面以所述凸起的延伸方向为轴线方向。

10.如权利要求5所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一配合部的定位结构为两个凸起，两个所述凸起设置于所述配合部本体的两相对侧的表面，并分别向远离所述配合部本体上形成各所述凸起的表面延伸。

11.如权利要求10所述的换电设备的举升装置，其特征在于，两个所述凸起分别沿垂直于所述直线运动方向延伸，和/或，两个所述凸起呈柱状。

12.如权利要求10所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述凸起与所述凹陷部沿垂直于所述直线运动方向的内侧表面间隙配合。

13.如权利要求12所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述间隙的宽度小于所述凸起上远离所述第一旋转运动的轴线的一端与所述第一旋转运动的轴线之间的距离。

14.如权利要求3-13项中任一所述的换电设备的举升装置，其特征在于，第二传动单元还包括挠性件，所述挠性件与第二旋转件配合连接，构成挠性传动机构，所述配合部设置于所述挠性件上，所述配合部通过所述挠性件与第二旋转件传动连接；和/或，第二旋转件为传动轮。

15.如权利要求14所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述挠性件在所述第二旋转件之间设有开口，所述配合部自身可伸缩，伸缩方向沿所述直线运动方向，且所述配合部沿自身伸缩方向的两端分别连接于所述挠性件上所述开口的两端，配合部本体通过自身伸缩以调节所述挠性件的张紧程度。

16.如权利要求15所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述配合部包括配合部本体和张紧调节结构，所述配合部本体包括杆件和两个调节件，所述杆件的长度延伸方向形成所述配合部本体自身的伸缩方向，两个所述调节件反向螺纹连接于所述杆件上，并间隔设置，形成所述配合部沿自身伸缩方向的两端，通过驱动杆件旋转调节两个所述调节件之间的间距，实现所述配合部的伸缩，所述张紧调节结构设置于所述杆件上露出于两个所述调节件的部分的表面。

17.如权利要求16所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述张紧调节结构被设置为能够供用于旋转的工具进行对接。

18.如权利要求16所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述配合部本体还包括与所述调节件对应设置的锁紧件，所述锁紧件通过螺纹连接于所述杆件上，并抵接于对应的所述调节件；

和/或，两个所述调节件分别设置于所述杆件的两端；

和/或，所述调节件上设有用于与所述开口的端部连接的连接孔。

19.如权利要求14所述的换电设备的举升装置，其特征在于，位于所述第二旋转件之间的所述挠性件由并列设置的第一配合段和第二配合段组成，所述第一配合段和所述第二配合段上分别设有所述配合部，所述连接部通过其中一个所述配合部连接。

20.如权利要求3-13项中任一所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第二传动单元还包括齿条，所述齿条的长度方向沿所述直线运动方向设置，所述第二旋转件为齿轮，所述齿条与所述齿轮相啮合，部分所述齿条形成所述配合部，所述配合部通过所述齿条与第二旋转件传动连接。

21.如权利要求20所述的换电设备的举升装置，其特征在于，用于形成所述配合部的部分所述齿条的齿部作为定位结构，所述连接部设有齿结构，所述齿结构与部分所述齿条形成的所述配合部相啮合，以使所述连接部能够沿所述直线运动方向与所述定位结构相接触。

22.如权利要求21所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述连接部与所述配合部之间还连接有紧固件。

23.如权利要求20所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第二传动单元还包括齿条导向机构，所述齿条导向机构用于引导所述齿条沿所述直线运动方向运动。

24.如权利要求23所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述齿条导向机构包括可滑动连接的齿条导轨和齿条导向块，所述齿条导轨沿所述齿条长度方向设置于所述齿条的底部，所述齿条导向块与所述齿条滑动配合。

25.如权利要求24所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述齿条导向块与所述齿轮对应设置于所述齿条的两侧。

26.如权利要求3所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一传动单元还包括滑动件，所述连接部设置于所述滑动件上并与所述滑动件随动，所述第一旋转件通过所述滑动件与所述连接部传动连接。

27.如权利要求26所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一旋转件为丝杆，所述丝杆与所述滑动件构成丝杠副。

28.如权利要求3所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一传动单元还包括滑动件，所述连接部设置于所述滑动件上并与所述滑动件随动，所述第一旋转件通过所述第一配合部与所述连接部传动连接。

29.如权利要求28所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述第一旋转件为丝杆，所述丝杆与所述第一配合部构成丝杠副。

30.如权利要求1或3所述的换电设备的举升装置，其特征在于：所述动力单元包括电机；

和/或，所述执行单元包括凸轮，所述凸轮上设有朝向所述举升平台的伸出部，所述伸出部伸入设置于所述举升平台上的滑槽，并可在所述滑槽内滑动。

31.如权利要求30所述的换电设备的举升装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。

32.一种换电设备，其特征在于，所述换电设备包括如权利要求1-31项中任一所述的举升装置。

33.如权利要求32所述的换电设备，其特征在于，所述举升装置设有两个，两个所述举升装置分别设置于所述举升平台的两相对侧。

34.如权利要求33所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括供所述换电设备移动的行走框架和导向机构，所述举升装置和所述举升平台设置在所述行走框架内，所述导向机构用于辅助所述举升平台升降并在升降过程中进行导向：

所述导向机构包括设置在所述换电设备中的所述行走框架的侧面的滑动槽和设置在所述举升平台对应面的滑块；

或，所述导向机构包括第一杆组件和第二杆组件，所述第一杆组件和所述第二杆组件均具有用于与所述举升平台与所述行走框架中的一个可移动连接的移动连接端以及，用于与所述举升平台与所述行走框架中的另一个可转动连接的转动连接端，所述第一杆组件和所述第二杆组件相互铰接，以使所述导向机构随所述举升平台的升降而沿所述举升平台的升降方向伸缩。

35.如权利要求34所述的换电设备，其特征在于，所述导向机构包括设置在所述换电设备中的所述行走框架上未设置有所述举升装置的两个侧面的滑动槽和设置在所述举升平台对应面的滑块。

36.如权利要求34所述的换电设备，其特征在于，所述导向机构至少设置在所述行走框架的两个相对的侧面与所述举升平台的对应面之间。

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