CN2307696Y - 电动车辆的电池装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关一种电动车辆的电池装配结构,其是由车架、一组电池与车架上的电池悬吊固定机构所构成,藉由上述组件的设置,可将电池自车架下方置设进入,为平行于车架或垂直于地面,进行向上安装或向下拆卸的动作,使电池装配及拆卸得以快速且简便,并利于自动化或半自动化作业,达到省时、省力的目的;由于电池装卸,乃是从车架底部进行,于相关领域的应用实属创新,亦兼有实用、方便等特性。

Description

电动车辆的电池装配结构

本实用新型是为一种电动车辆的电池装配结构，其是于电动车辆的底部车架上，设置一电池悬吊固定机构，藉由组装、拆卸装置的辅助，使得供应电动车辆动力的电池，得以由底部垂直从事电池的装配及拆卸，如此的结构才能配合简便、快速的自动化更换作业。

市面上普遍使用的车辆，皆以使用油类燃料燃烧产生动力的引擎车辆居多，然而在能源的利用以及生态环保等诸多因素的考量下，另类型式的车辆研究开发，已渐为创作发明人所积极从事的课题，于是有了以气体为替代燃料的车辆问世，然而以气体为燃料驱动的车辆，其储气室所需的空间较大，无法兼顾各型车辆的应用(如机车)，况且气体作为燃料，虽然稍微解决了能源使用及排气环保的问题，然而其稳定性较差，有安全上的顾虑。

缘是，电动车辆便成为这一研究开发的新趋势，然而电动车辆于应用上，首要考量的条件为提供动力的电源供应；习知的电动车辆，其电池多设计为车上长期充电，或为使用一次便丢弃的舍弃式电池，应用舍弃式电池的形式，恐较不符合经济效益，且不符合环保原则；车上充电的形式，既费时又不实用，故而电池的重覆使用，似乎成为一种既定的方向；无论是舍弃式或是更换式电池，都会牵连到拆卸的问题，装配于电动车辆上的电池，重量可由20-200kg以上，若以人工拆装更换，费时、费力极不理想；故而，为解决此等缺失，市面上有一种改良型电池结构的设计，其是为申请案号84100245，公告号258709的“电动机车的电池更换机构”发明专利案，该发明是将电池的一角设有轮子，可以一边倾斜的方式，推送至电动机车的下方，以另一边抬高挂于车架的挂钩上，再以杠杆原理将轮子侧抬高，并挂于车架的另一对挂钩上，电池由车架下成之字形的上升或下降，此种方式极不利于自动化快速的拆装作业。

习见的电动车辆的电池装配结构，其各类的型式，由上列陈述，足证至今仍存在显著缺点。有鉴于此，本实用新型乃针对上述缺点，藉着本身在此领域多年的丰富实务经验，经长时间研究而对快速拆装的电池装配结构作一崭新设计改良，并改良固定机构，发展出一新型的电动车辆的电池装配结构。

本实用新型的目的在于，提供一种电动车辆的电池装配结构；其为了促进电动车辆的普及，电池的更换作业必需迅速且方便，尤其是能够不完全依赖人力，而使用自动化的工具，以进行快速的装配与拆卸。此时，电动车辆的电池装配结构，本身需具有能够快速作业或自动化作业的条件，本实用新型即为提供此种电动车辆的电池装配结构。

本实用新型包括有：一缓冲器，是由缓冲器支架、顶板、压缩弹簧、底板与衬垫所组成，缓冲器藉缓冲器支架固定于车架下端部，缓冲器支架设置于顶板的上端面，顶板下端面设置有数个压缩弹簧，弹簧下端与底板连结，底板中央设一开口，为容置电池定位器；电池定位器中间为中空并呈喇叭型，其出口为长方形，以螺丝及防松螺帽固定于底板上的螺孔上，使电池定位器与缓冲器的底板保持为一体；底板下端设有一衬垫；一悬吊固定机构，是由一组吊钩及推杆所构成，吊钩概略分为轴颈部及钩峰部，轴颈部无油衬套轴承配合，藉垫片及C形扣环等固定元件，将吊钩设置于车架下部；钩峰部呈钩状，于钩峰侧边设有一连杆，连杆与推杆上的拉槽触接，当推动推杆时，拉槽内的连杆位移，连带使得吊钩旋转位移一角度作动；一电池，可由数个小电池所组成，其电池的上端面，对称设有供吊钩钩合的吊钩接头结构，另于电池上端面，设有供电用正、负极头，和提供电池定位用的定位梢；以及一正、负极接头组，由绝缘电线、缓冲弹簧、承座、绝缘套环、导电套环所构成；藉承座部将正、负极接头固设于车架上，缓冲弹簧为协助电池装配时，装配公差之用；其中电池是于车架下方，是以平行于车架或垂直于地面向上安装、向下拆卸，使电池的拆装能达到快速作业的目的；其中电池定位器与定位梢配合，电极接头与电极配合，可辅助电池精确且快速地定位；其中所述的电池，可分开为多个，各别装设于车架下；其中悬吊固定装置，可为吊钩方式，或可为固定元件、螺丝、栓槽、扣环等方式应用之。

本实用新型的原理，是让电池在车辆车架的下方，平行于车架(或垂直于地面)，上升为装配、下降为拆卸为其特征；当然，此时的电池可为一体的形式，或可为多个组合的形式，亦可为多个置于盒中成为一体；其固定于车架下方的悬吊方式，可为挂钩、螺栓、螺帽，或为栓槽、扣环、插梢、可旋转帽形承座，以及钢带、吊板等等形式；其悬吊于车架的电池固定点，可为一点或多点或以整个接触面，装配时可以在电池或车架上，设计各种定位装置以应用之。

未来当电动车辆数目增多时，其电池的装配固定方式，将形成有统一规格式样的形式，此即为必然的趋势，然本实用新型的应用亦将更为普及。

为了使能更进一步了解本实用新型的特点及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的附图及详细说明，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。其中：

图1为本实用新型的实施示意图

图2为本实用新型的零组件示意图

图3为本实用新型的组合示意图

图4为本实用新型的组合实施示意图

请参阅图1所示，其是为本实用新型的实施示意图，本实施例乃应用于两轮的电动机车上。其中70为电动机车的车架，电池60安装于车架70的下方，其悬吊固定装置及定位装置均未示于图面中，当电池60要拆卸时，将其悬吊固定装置放松后，需使电池60平行于车架70或垂直于地面下降，拆下后的电池60，可施予充电或更换新的电池60或其它处理，当要再安装时，电池60需在车架70的下方，平行于车架70或垂直于地面上升，经定位装置使与车架70定位后，再将悬吊固定系统锁紧而固定，完成更换作业。

如图2、图3、图4所示，其是为本实用新型的实施示意图，其中电动机车的车架70结构，可以有多种形式制作之，如板金组合、钢管组合、成型梁组合等等；在车架70下方有一组或多组缓冲器10，缓冲器10的目的，在吸收电池60装配、使用时的振动及冲击，以防止电池60的损坏，同时施加预力于电池60上面，使电池60能牢固的附着在电池60的悬吊系统上面，不会因车辆运动时的强震而松脱，如果电池60是以螺丝固定的方式直接锁在车架70上，则不需缓冲器10，缓冲器10可以使用许多种机构设计；于本实施例中，缓冲器10含有一个或多个压缩弹簧13，压缩弹簧13的上端成挂钩形吊挂在缓冲器10的顶板12上，顶板12以一个或多个缓冲器支架11而焊接牢固于车架70上，压缩弹簧13的下端亦成挂钩形钩住缓冲器10的底板14，顶板12与底板14皆以高强度钢材制作，用以承受弹簧13压缩产生的巨大压力。底板14的下端黏着一块衬垫15，衬垫15以橡胶类质软而耐磨耗的材料制作，用以抵住电池60避免伤害电池60的表面，同时能吸收高频率的震动。在底板14的中间有一方槽孔用以安装电池定位器16，电池定位器16中间为中空并呈喇叭型，其出口为长方形，电池定位器16有固定孔17以螺丝18及防松螺帽19固定于缓冲器10的底板14上的螺孔上，使电池定位器16与缓冲器10的底板14保持为一体，并保持一直在电池60的正上方，当电池60装配于车架70的过程中，藉电池60的定位梢62定位之，此定位梢62成片状，其底端与电池定位器16的出口匹配，其前端狭小，很容易套进电池定位器16的喇叭形孔内，当电池60上升时，喇叭形孔将把定位梢62引导至底端与电池定位器16配合。本实施例的电池定位器16，只能用以显示定位状况，并不能用以调整重量甚重的电池60的定位位置，精确的定位位置必须藉电池60的拆装装置及车架70两项定位同时达到，然后才能达到电池60与车架70间的精确定位，此种定位方式可以有许多种机构达成，并未示明于本实施例图面中。

电池60与车架70定位的重要性，是为了方便电池60的悬吊点与悬吊固定机构相啮合，以利固定，同时为了方便电池60的正极40及负极50与车架70下方的正极接头41及负极接头51相接合；正极接头41含有一个正极承座44，此正极承座44焊接于车架70上，为钢材，用以承受一个缓冲弹簧43的作用，缓冲弹簧43用以吸收电池60与车架70之间的震动，使其下方的绝缘套环45及导电套环46能一直紧密地套住电池60的正极40之上，避免有跳火及松脱的现象，导电套环46上方连接一条绝缘电线42，绝缘电线42并由缓冲弹簧43中间穿出，用以将正极40的电流引导至车辆电路系统，绝缘套环45以绝缘材料制成，用以包覆住导电套环46，避免电流短路并避免正极40及导电套环46氧化变质，并且承受缓冲弹簧43的弹簧力。同样的，负极接头51含一个负极承座54、缓冲弹簧53、绝缘套环55、导电套环56、绝缘电线52，其组合结构与功能皆与正极接头41相当，只是负极接头51是将电流引导回电池60的负极50。

本实施例的悬吊固定机构是使用吊钩30(HOOK)方式，电池60采用一体式，其本体的四角各有一个吊钩接头65(HOOK JOINT)；每个吊钩接头65对应一个吊钩30，吊钩30有一轴颈35，用以配合无油衬套轴承33，无油衬套轴承33又穿过车架70的固定孔，并以垫片32及C型扣环31扣住吊钩30上端的扣环槽34，使吊钩30固定于车架70上，又能以轴颈35的轴心为中心自由旋转；吊钩30的下端为钩峰36，此钩峰36用以钩住电池60的吊钩接头65上的凹陷处66，吊钩30的侧边有一个连杆37，左边的吊钩30其连杆37朝向左边，右边的吊钩30，其连杆37朝向右边，在连杆37的外边有一推杆20，将四个吊钩30全部围住，推杆20内边有四个拉槽21，各与一个吊钩30的连杆37相对应，拉槽21中间有长槽，长槽套住吊钩30的连杆37的突起部份，使推杆20与吊钩30相连接不会脱落，同时连杆37与拉槽21能自由运动；当装配时，电池60置设定位于拆装装置上，并受拆装装置托起之力，使电池60保持水平于车架70或垂直于地面上升，电池60的上端面正中间接触到缓冲器10的衬垫15，并继续上升使压缩弹簧13受压缩短，同时正极40、负极50各与正极接头41、负极接头51相密合，再上升至电池60的吊钩接头65的底部位置，在吊钩30的外侧边并超越吊钩30的钩峰36的最高处时停住定位；此时推杆20的把手受推力向内推动，各拉槽21将同步作动，拉槽21将吊钩30的连杆37推动，吊钩30将旋转，各钩峰36皆往外旋正好卡住电池60的吊钩接头65的凹陷处66；此时推杆20不再推动，且拆装装置下降离开，电池60下方不会再有托起之力，电池60本身的重量及缓冲器10的弹簧13压力将平均落于吊钩30及吊钩接头65上，使吊钩30与吊钩接头65牢固而紧密的接合，完成装配作业。同理，当电池60拆卸时，拆装装置将置于电池60的正下方，拆装装置上升碰触电池60的下端面时，再上升将电池60托起至吊钩接头65的底部位置，超越吊钩30的钩峰36的最高处时定住；此时吊钩30呈松驰状态，同时推杆20的把手受外力向外拉，同步带动各拉槽21，拉槽21拉动连杆37将吊钩30牵引旋转，使各钩峰36往内旋，脱离电池60的吊钩接头65的运动路径；此时推杆20停止运动，同时拆装装置完全托住电池60，以平行车架70、垂直地面的状态下降，脱离电动车辆，完成拆卸作业。

从上所述可知，本实用新型以巧思的结构设计，改善以往电动车辆的电池更换结构的缺点，而能以自动化装置的辅助，即可达到快速装配、拆卸电池的效果，故本实用新型充分符合专利法中的新颖性及创造性的法定新型专利要件，爰依法提出申请。

上述的具体实施例是用来详细说明本实用新型的目的、特征及功效，对于熟悉此类技艺的人士而言，根据上述说明，可能对该具体实施例作部份变更及修改，而并不脱离出本实用新型的精神范畴；所以，本实用新型的专利范围仅是由附属申请专利范围来加以说明。

Claims (5)

1．一种电动车辆的电池装配结构，其特征在于，其结构主要包括有：

一缓冲器，是由缓冲器支架、顶板、压缩弹簧、底板与衬垫所组成，缓冲器藉缓冲器支架固定于车架下端部，缓冲器支架设置于顶板的上端面，顶板下端面设置有数个压缩弹簧，弹簧下端与底板连结，底板中央设一开口，为容置电池定位器；电池定位器中间为中空并呈喇叭型，其出口为长方形，以螺丝及防松螺帽固定于底板上的螺孔上，使电池定位器与缓冲器的底板保持为一体；底板下端设有一衬垫；

一悬吊固定机构，是由一组吊钩及推杆所构成，吊钩概略分为轴颈部及钩峰部，轴颈部无油衬套轴承配合，藉垫片及C形扣环等固定元件，将吊钩设置于车架下部；钩峰部呈钩状，于钩峰侧边设有一连杆，连杆与推杆上的拉槽触接，当推动推杆时，拉槽内的连杆位移，连带使得吊钩旋转位移一角度作动；

一电池，可由数个小电池所组成，其电池的上端面，对称设有供吊钩钩合的吊钩接头结构，另于电池上端面，设有供电用正、负极头，和提供电池定位用的定位梢；以及

一正、负极接头组，由绝缘电线、缓冲弹簧、承座、绝缘套环、导电套环所构成；藉承座部将正、负极接头固设于车架上，缓冲弹簧为协助电池装配时，装配公差之用。

2．按权利要求1所述的一种电动车辆的电池装配结构，其特征在于，其中电池是于车架下方，是以平行于车架或垂直于地面向上安装、向下拆卸，使电池的拆装能达到快速作业的目的。

3．按权利要求1所述的一种电动车辆的电池装配结构，其特征在于，其中电池定位器与定位梢配合，电极接头与电极配合，可辅助电池精确且快速地定位。

4．按权利要求1所述的一种电动车辆的电池装配结构，其特征在于，其中所述的电池，可分开为多个，各别装设于车架下。

5．按权利要求1所述的一种电动车辆的电池装配结构，其特征在于，其中悬吊固定装置，可为吊钩方式，或可为固定元件、螺丝、栓槽、扣环等方式应用之。

Images