特開 2022-127631 バッテリー交換移動作業台及びスピード交換システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127631

(43)【公開日】2022-08-31

(54)【発明の名称】バッテリー交換移動作業台及びスピード交換システム

(51)【国際特許分類】

   B62B 3/06 20060101AFI20220824BHJP

   B60S 5/06 20190101ALI20220824BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20220824BHJP

   B61B 13/00 20060101ALI20220824BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

B62B3/06 B

B60S5/06

B60L53/80

B61B13/00 A

B60K1/04 A

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022073186

(22)【出願日】2022-04-27

(62)【分割の表示】P 2019556414の分割

【原出願日】2017-12-29

(31)【優先権主張番号】201611259887.1

(32)【優先日】2016-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201611256749.8

(32)【優先日】2016-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201611258195.5

(32)【優先日】2016-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201621489189.6

(32)【優先日】2016-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201711242724.7

(32)【優先日】2017-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】519236387

【氏名又は名称】上海電巴新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＤＩＡＮＢＡ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １，Ｎｏ．４７６６，Ｊｉａｎｇｓｈａｎ Ｒｏａｄ，Ｎｉｃｈｅｎｇ Ｔｏｗｎ，Ｐｕｄｏｎｇ Ｎｅｗ Ａｒｅａ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０８ Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】519236398

【氏名又は名称】奥動新能源汽車科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＵＬＴＯＮ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ

【住所又は居所原語表記】Ｂｌｏｃｋ １， Ｒｏｏｍ ６０６， Ｎｏ． １ Ｙｉｃｈｕａｎｇ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｃｈｉｎａ－Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｃｉｔｙ， Ｈｕａｎｇｐｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０７００， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】張 建平

(72)【発明者】

【氏名】黄 春華

(72)【発明者】

【氏名】周 軍橋

(72)【発明者】

【氏名】朱 明厚

(72)【発明者】

【氏名】李 小冬

(72)【発明者】

【氏名】鄒 瑞

(72)【発明者】

【氏名】邸 世勇

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電気自動車の底部にロックされているバッテリーに対してロック解除を行うことができ、自動的にバッテリーのロック機構のロック解除点に位置合わせし、運動中に自動ロック解除を実現でき、プロセス全体は完全自動化され、人的関与を必要とせず、バッテリーの交換効率を向上させる。
【解決手段】バッテリー交換移動作業台１０３の地面における移動を駆動する走行駆動部１０６、前記走行駆動部に取り付けられ、バッテリー交換プロセスにおけるバッテリーの昇降を実現するためのリフトアップ部１０７、交換用バッテリーまたは交換されたバッテリーを載置するためのバッテリー装着部１０８にはバッテリー交換装置が取り付けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリー交換移動作業台であって、
走行駆動部、リフトアップ部及びバッテリー装着部を含み、
前記走行駆動部はバッテリー交換移動作業台の地面における移動を駆動するためのものであり、
前記リフトアップ部は前記走行駆動部上に取り付けられ、バッテリー交換のプロセスにおけるバッテリーの昇降を実現するためのものであり、
前記バッテリー装着部は前記リフトアップ部の頂部に取り付けられ、交換用バッテリーまたは交換されたバッテリーを載置するものであり、前記バッテリー装着部上にはバッテリー交換装置が取り付けられていることを特徴とする、バッテリー交換移動作業台。

【請求項2】

前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリーの交換に用いられるバッテリー交換作業台を含み、前記バッテリー交換作業台は、上板、ロック解除装置及び移動駆動装置を含み、
前記上板は交換バッテリーを載置するためのものであり、
前記ロック解除装置は前記上板の上面に取り付けられ、電気自動車に装着されたバッテリーロック装置に対してロック解除を行うためのものであり、
前記移動駆動装置は駆動出力端により前記上板と接続するように取り付けられ、前記上板の水平方向における移動を駆動するためのものであることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項3】

前記ロック解除装置は移動台座、前記移動台座の上面に垂直に取り付けられたロック解除ジャック、及び前記移動台座が上板平面に沿って水平移動するよう駆動する駆動部品を含むことを特徴とする、請求項２に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項4】

前記移動駆動装置は駆動部、及び前記駆動出力端に取り付けられたネジ軸を含み、
前記ネジ軸上にプッシュ板が装着され、
前記プッシュ板はネジ穴によりネジ軸と接続し、またはネジ軸上に嵌められているナットと固定的に取り付けられ、
前記プッシュ板と前記上板の下面は固定的に取り付けられており、
好ましくは、前記ネジ軸はボールネジであり、前記ナットはボールナットであることを特徴とする、請求項２～３の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項5】

前記上板の上面にさらにブリッジピンが取り付けられ、バッテリーを位置決めして装着するためのものであり、前記ブリッジピンは上向きに開口する凹溝を有し、前記ブリッジピン上には位置決め用の磁性鋼が装着されており、
及び／または、前記上板の上面にはさらにバッテリーの位置が適切かを検出するためのセンサーが装着されていることを特徴とする、請求項２～４の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項6】

前記上板の上面にバッテリートレイが装着され、
前記バッテリートレイの下面に位置決めロッドが取り付けられ、
前記上板の上面にバネ固定台座が装着され、
前記位置決めロッドと前記上板の表面のバネ固定台座は位置合わせして取り付けられ、
好ましくは、前記バッテリートレイの上面に複数のガイド板を有し、前記ガイド板は上向きに開口する凹溝を有し、バッテリーを装着及び固定するためのものであることを特徴とする、請求項２～５の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項7】

前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリーの交換に用いられるバッテリー交換作業台を含み、
前記バッテリー交換作業台は、上板、及び下板を含み、
前記下板は前記上板の下方に装着され、
前記移動駆動装置は固定台座により前記下板の下面に取り付けられ、
前記移動駆動装置の駆動出力端はプッシュ板と接続され、
前記プッシュ板は前記下板の取付孔により前記上板の下面に固定され、
前記移動駆動装置は前記上板が前記下板に対して水平移動するよう駆動するものであることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項8】

前記上板と前記下板との間にスライド装置が取り付けられ、
前記スライド装置は、前記下板の上面に固定されるスライドレール、及び前記上板の下面に固定されるスライダを含み、前記スライダと前記スライドレールは係合するものであり、
好ましくは、前記上板と前記スライドレールの対応位置において上に向けて突起する収容溝が設けられ、
前記スライダは前記収容溝内に固定されるものであり、
さらに好ましくは、前記上板と前記下板との間に、前記上板と前記下板との間の摩擦力を低減するスライド板を取り付けることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項9】

前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリー交換を実現するための装着作業台を含み、
前記装着作業台は、装着板、及び弾性支持アセンブリを含み、
前記弾性支持アセンブリは前記装着板上に設けられ、
前記弾性支持アセンブリ上にはバッテリーが支持され、
且つ前記弾性支持アセンブリは前記バッテリーの前記装着板に対する傾斜度を調整するためのものであり、
これにより前記バッテリーと前記電気自動車のシャーシをマッチさせることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項10】

前記装着作業台はさらにトレイを含み、
前記トレイは前記弾性支持アセンブリ上に支持されるものであり、
前記トレイは前記バッテリーの載置に用いられるものであり、
そのうち、前記弾性支持アセンブリは前記装着板に対する前記トレイの傾斜度を調整することに用いられ、これにより前記トレイと前記電気自動車のシャーシをマッチさせることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項11】

前記弾性支持アセンブリは弾性部品を含み、
前記弾性部品はその長さ方向に沿って首端及び尾端を有し、前記弾性部品の首端は前記装着板に設けられ、前記弾性部品の尾端は前記トレイに当接するものであることを特徴とする、請求項１０に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項12】

前記トレイの底部に位置決めピンが設けられ、
前記弾性部品の内部は前記弾性部品の長さ方向に沿って収容空洞を形成し、前記収容空洞の両端は前記弾性部品の首端、尾端にそれぞれ延伸し、
前記位置決めピンは前記弾性部品の尾端を貫通して前記収容空洞内にあることを特徴とする、請求項１１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項13】

前記弾性支持アセンブリはさらに位置決め部品を含み、
前記位置決め部品は上板に設けられ且つ前記収容空洞内に位置し、
前記位置決め部品と前記位置決めピンはマッチするものであることを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項14】

前記位置決め部品の頂部には収容溝が設けられ、前記収容溝は前記位置決めピンに係合し、
及び／または、前記位置決め部品の外壁面と前記弾性部品の内壁面との間に０より大きい隙間を形成することを特徴とする、請求項１３に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項15】

前記弾性支持アセンブリはさらに位置限定部品を含み、
前記位置限定部品は前記装着板上に設けられ、前記弾性部品を前記装着板上に位置限定するためのものであり、
好ましくは、前記位置限定部品は、保護カバー及び少なくとも一つの貫通部品を含み、
前記保護カバーは前記装着板上に設けられ且つ前記弾性部品の首端に被せられ、
前記貫通部品の末端は前記保護カバー、及び弾性部品の首端を貫通するものであり、
さらに好ましくは、前記貫通部品の末端は前記位置決め部品の外部に位置し、
及び／または、前記貫通部品はネジであることを特徴とする、請求項１３に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項16】

前記弾性部品はバネであることを特徴とする、請求項１１～１５の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項17】

前記弾性支持アセンブリの数量は四つであり、そのうち、
二つの弾性支持アセンブリは前記電気自動車の車首方向に対応するよう用いられる車首弾性支持アセンブリであり、他の二つの弾性支持アセンブリは前記電気自動車の車尾方向に対応するよう用いられる車尾弾性支持アセンブリであり、
前記車首弾性支持アセンブリの高さは前記車尾弾性支持アセンブリの高さより低く、且つ前記車首弾性支持アセンブリと前記車尾弾性支持アセンブリとの間の高さの差は前記電気自動車のシャーシとマッチするためであることを特徴とする、請求項９～１６の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項18】

前記走行駆動部は移動装置と同期駆動装置を含み、
前記移動装置は移動及び支持するための架台を含み、
前記同期駆動装置はタイミングベルト、前記タイミングベルトと係合し且つ前記架台上に固定されている挟持装置、及びタイミングベルト固定台座を含み、
前記タイミングベルトの両端はそれぞれタイミングベルト固定台座内に取り付けられ、前記挟持装置は前記架台がタイミングベルトの延伸ルートに沿って水平移動するよう駆動するものであることを特徴とする、請求項１７の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項19】

前記挟持装置は外円周表面に径方向ラックを有するタイミングベルトプーリ及び前記タイミングベルトプーリを駆動するためのモータを有し、
前記タイミングベルトプーリ、及びモータは支持台座により前記架台に取り付けられ、
前記タイミングベルトの表面にはラックまたはスロットがあり、
前記タイミングベルトはラックまたはスロットにより前記タイミングベルトプーリの表面と係合し、
好ましくは、前記挟持装置はさらに前記支持台座上に取り付けられているアイドラプーリを含み、前記アイドラプーリは前記タイミングベルトプーリの往復回転方向の両側に位置するものであることを特徴とする、請求項１８に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項20】

前記移動装置はさらに前記タイミングベルトと平行的に取り付けられた二本のレール、及び前記レール上に回転可能に装着されたローラを含み、
前記ローラは前記架台上に装着されており、
好ましくは、前記ローラは前記架台の向かい合う両側に位置する円柱状の荷重ローラ及び凸リングを有するガイドローラを含み、前記荷重ローラ及び前記ガイドローラはそれぞれ軸心を貫通するシャフトを介してＵ型の固定台座に装着され、前記固定台座は前記架台と固定するものであることを特徴とする、請求項１８～１９の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項21】

前記同期駆動装置はさらにタイミングベルトの張り調整装置を含み、
前記張り調整装置はタイミングベルトの両端の固定点にそれぞれ装着され、タイミングベルトのゆるみの度合いを調整するためのものであり、
好ましくは、前記タイミングベルト固定台座は第一同期台座、及び第二同期台座を含み、
前記張り調整装置は前記第一同期台座及び／または第二同期台座に装着され、
前記調整装置は前記タイミングベルトを挟持する挟持ブロック、及び前記挟持ブロックがタイミングベルト延伸方向に沿って往復移動することを調整する調節部を含み、
さらに好ましくは、前記挟持ブロックは、それぞれタイミングベルトを上下両面から挟持する挟持板及びラックベースを含み、
前記調節部はネジ穴により前記第一同期台座または前記第二同期台座上に固定される調節ボルトを含み、前記調節ボルトの片端と前記挟持ブロックは可動的に接続されていることを特徴とする、請求項１８～２０の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項22】

前記移動装置はさらにバッテリー交換設備を載置するための装着台、及びネジ軸位置決め装置を含み、
前記装着台は架台の上面に取り付けられ、前記ネジ軸位置決め装置は底部架台上に固定的取り付けられ且つ前記装着台と接続し、前記装着台が前記底部架台の移動方向と垂直の方向に沿って移動するよう駆動するためのものであり、
好ましくは、前記ネジ軸位置決め装置はネジ軸及び前記ネジ軸の回転を駆動するサーボモータを含み、
前記ネジ軸の片端にプッシュ板が設けられ、前記プッシュ板と前記装着台は固定的に取り付けられ、
さらに好ましくは、前記プッシュ板はネジ穴により前記ネジ軸と接続し、または前記ネジ軸上に嵌められている調節ナットによって固定的に取り付けられ、
より好ましくは、前記底部架台と前記装着台との間にスライド装置が設けられ、前記スライド装置は前記底部架台上のスライド溝、及び前記装着台上に固定され且つ前記スライド溝上に係合されるスライダを含むことを特徴とする、請求項１８～２１の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項23】

さらにケーブルの収納に用いられるケーブルベア装置を含み、
前記ケーブルベア装置は収容溝及び接続部品を含み、
前記収容溝は前記移動装置の片側に装着され、タイミングベルト方向に延伸するものであり、
前記接続部品は複数個あり、複数の接続部品は互いに回転可能にケーブルベアを形成し、
前記ケーブルベアの片端は在前記収容溝内の固定点に固定され、もう片端は前記底部架台と固定的に接続され、
好ましくは、前記接続部品は二つの向かい合うように設置される接続板、及び二つの接続板を互いに平行的に固定する二枚の間隔を置いて設置される仕切板を含み、
複数の接続部品は接続板により互いに回転可能に接続され、中空トンネルと有する構造を形成し、
前記接続板の両端はそれぞれ接続部であり、前記接続板の間はネジまたは係合機構によって接続され、
さらに好ましくは、前記接続板の二つの接続端はそれぞれ能動係合機構及び受動係合機構を有し、
前記能動係合機構は、前記接続部を貫通する軸孔、及び軸孔の外側に設置され且つ内径が軸孔の直径より大きい位置限定リングを有し、
前記受動係合機構は、前記接続部を貫通する軸孔、及び軸孔の辺縁に設置され且つ外径が前記位置限定リングの内径より小さいかまたは同じの凸リングが設置されていることを特徴とする、請求項１８～２２の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項24】

前記走行駆動部はバッテリー交換設備の水平移動を駆動するためのものであり、
装着台座を移動及び提供するための移動台、及び前記移動台の移動を駆動する水平駆動装置を含み、
前記リフトアップ部は、バッテリー交換作業台の垂直方向上における昇降を駆動するためのものであり、
前記バッテリー装着部はさらに前記バッテリー交換作業台上に取り付けられているバッテリーロック解除装置を含むことを特徴とする、請求項１７～２３の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項25】

前記水平駆動装置は、タイミングベルト、及び前記タイミングベルトと係合して且つ前記移動台上に固定される挟持駆動装置を含み、前記挟持駆動装置は前記移動台がタイミングベルトに沿って水平移動するよう駆動するものであり、
好ましくは、前記挟持駆動装置は外円周表面に径方向ラックを有するタイミングベルトプーリ、及びそれぞれ前記タイミングベルトプーリの両側に位置して且つ前記タイミングベルトを前記タイミングベルトプーリ上に挟持するアイドラプーリ、及び前記タイミングベルトプーリの回転を駆動するモータを含み、
さらに好ましくは、前記水平駆動装置はさらに、それぞれ前記タイミングベルトの両端を固定する第一同期台座及び第二同期台座を含み、
前記第一同期台座及び／または前記第二同期台座上において調整装置が装着され、前記調整装置は前記タイミングベルトのゆるみの度合いを調整するためのものであり、
さらに好ましくは、前記調整装置は、前記タイミングベルトを挟持するための挟持ブロック、及び前記挟持ブロックの前記第一同期台座または前記第二同期台座に対する位置を調整する調節部を含み、前記挟持ブロックはそれぞれ両面から前記タイミングベルトを挟持する挟持板及びラックベースを含み、前記調節部は、ネジ穴により前記第一同期台座または前記第二同期台座上に固定される調節ボルトを含み、前記調節ボルトの片端は前記挟持ブロックと可動的に接続されていることを特徴とする、請求項２４に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項26】

前記走行駆動部はさらに、前記移動台上に取り付けられる装着台、及び前記装着台の前記移動台に対する位置を調整するためのネジ軸位置決め装置を含み、
前記ネジ軸位置決め装置は、前記移動台上に固定されているネジ軸駆動装置、及び前記装着台上に固定され且つ前記ネジ軸位置決め装置上のネジ軸と接続されるプッシュ板を含むことを特徴とする、請求項２４～２５の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項27】

前記リフトアップ部は、前記移動台上に取り付けられたハサミ式昇降機構及び前記ハサミ式昇降機構の垂直昇降を駆動するための垂直駆動機構を含み、
前記ハサミ式昇降機構は、バッテリー装着部を取り付けるためのリフトアップ板を含み、前記垂直駆動機構は液圧駆動機構であることを特徴とする、請求項２４～２６の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項28】

前記バッテリー交換作業台は上板を含み、
前記上板は前記リフトアップ部の頂部に取り付けられ、ロック解除装置が前記上板の上面に取り付けられ、前記ロック解除装置は移動台座、移動台座の上面に垂直に取り付けられたロック解除ジャック、及び前記移動台座が上板の平面に沿って水平移動するよう駆動する駆動部品を含み、
好ましくは、前記バッテリー交換作業台上にさらに移動駆動装置が装着され、前記移動駆動装置は駆動出力端により前記上板に接続して取り付けられ、前記上板が水平方向に沿って移動するよう駆動し、
さらに好ましくは、前記移動駆動装置は、ネジ軸及びネジ軸の運動を駆動する駆動装置を含み、前記ネジ軸は前記駆動装置の駆動出力端に装着され、前記ネジ軸上にはプッシュ板が装着され、前記プッシュ板はネジ穴によりネジ軸と接続され、またはネジ軸上に嵌められているボルトと固定的に取り付けられ、前記プッシュ板と前記上板の下面は固定的に取り付けられていることを特徴とする、請求項２４～２７の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項29】

前記バッテリー交換移動作業台はさらに動力部を含み、
前記動力部は、水平駆動機構、垂直駆動機構に対して電力を提供する電源、及び指令に従い各部品の動作を制御する制御ユニットを含むことを特徴とする、請求項２４～２８の少なくとも一つに記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項30】

前記バッテリー装着部の上面にはバッテリートレイが取り付けられ、バッテリーを位置決めして装着するためのものであることを特徴とする、請求項２９に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項31】

前記バッテリートレイは、トレイ及びガイド板を有し、
前記トレイはフレーム構造を有するものであり、
前記ガイド板はトレイ上面の周辺に取り付けられ、上に向けて開口する溝を有し、バッテリー側壁の固定ブロックを係合させバッテリーを装着及び固定するためのものであることを特徴とする、請求項３０に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項32】

前記トレイの下面に位置決めロッドが取り付けられ、トレイの位置決めと取り付けのためのものであり、
好ましくは、前記位置決めロッドは下に向けて延伸するテーパーロッドであり、
前記テーパーロッドは複数個あり、且つ前記トレイの下面の周辺に分布されることを特徴とする、請
求項３１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項33】

前記ガイド板上にバッテリーの位置が適切かを検出するための検出装置が設けられ、
好ましくは、前記検出装置は磁性部品またはセンサーであることを特徴とする、請求項３１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項34】

前記トレイの下面に係合板が垂直に取り付けられ、バッテリー移動作業台の凹溝に係合することでトレイを固定的に取り付けるためのものであり、
好ましくは、前記トレイの下面にＬ型パレットが取り付けられ、バッテリー移動作業台の支持板上に置くことで前記トレイを支持し、
さらに好ましくは、装着口の角部にそれぞれ強化板を設置し、前記係合板の片側は前記トレイの下面に固定される強化板と接続されることを特徴とする、請求項３１に記載のバッテリー交換移動作業台。

【請求項35】

請求項３４に記載のバッテリー交換移動作業台を含むスピード交換システム。

【請求項36】

さらに電気自動車の交換用バッテリー及び電気自動車から交換された要充電バッテリーを載置するためのバッテリーラック、及び、交換された要充電バッテリーをバッテリーラックに入れ、これと共にバッテリーラックから交換用バッテリーを取り出すためのスタッカクレーンを含むことを特徴とする、請求項３５に記載の前記スピード交換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は出願日が２０１６年１２月３０日の中国専利出願ＣＮ２０１６１１２５９８８７．１、ＣＮ２０１６１１２５６７４９．８、ＣＮ２０１６１１２５８１９５．５及びＣＮ２０１６２１４８９１８９．６並びに出願日が２０１７年１１月３０日の中国専利出願ＣＮ２０１７１１２４２７２４．７に基づく優先権を引用するものである。本発明は前記中国専利出願の全文を引用するものである。

【0002】

本発明は電気自動車分野に係るものであり、特にバッテリー交換移動作業台、及び該バッテリー交換移動作業台を用いたスピード交換システムに係るものである。

【背景技術】

【0003】

現在の電気自動車のバッテリー装着方式は一般的に固定式及び交換可能式に分けられる。そのうち固定式のバッテリーは一般的に自動車に固定されているもので、充電する際は直接自動車を充電対象にする。これに比べて交換可能式においてバッテリーは一般的に可動的に（取り外し可能に）装着する方式を採用し、バッテリーは随時取り外して、交換または充電を行うことができ、交換または充電が完了した後に、再び車体上に装着することができる。

【0004】

バッテリーを交換する際、ロック解除部品がバッテリー装着台座内にあるバッテリーに対してロック解除を行い、バッテリーを取り外しやすいようにする為に、バッテリー交換移動作業台は正確に電気自動車の底部にあるバッテリー装着台座に位置合わせを行う必要がある。また、バッテリーを装着する際に、バッテリー交換移動作業台は同じように自動車底部のバッテリー装着台座に対して正確に位置合わせを行う必要があり、これによりバッテリーを装着する。上記プロセスにおいて、バッテリー交換装置が一回で適正位置に達しない場合、複数回移動することで調整する必要があり、バッテリーの交換効率を低下させる。

【0005】

また、従来技術において、電気自動車のバッテリー交換プロセスにおいて、バッテリー交換装置はよく、電気自動車中のバッテリーと衝突してしまい、バッテリーを損傷しやすく、このためバッテリー交換の信頼性が低い。このため、従来技術におけるバッテリー交換装置はバッテリーを損傷しやすく、バッテリー交換の信頼性が低いという欠点を有する。

【0006】

また、バッテリー自身は比較的重く、人工的に移動させる場合は労働強度が大変大きく、現在は機械的方式によって移動させている。バッテリー重量の原因により、対応の駆動設備の体積も比較的大きく、比較的大きな空間を占めるため、全体のバッテリー交換移動作業台の配置に不利である。また、バッテリー交換はさらに正確な走行位置決めと、相対的な変位（位置）調整を必要とし、これらは従来の交換設備では実現できないものである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、電気自動車のロックされているバッテリーに対してロック解除を行い、これと共にロック解除角度を調整できるバッテリー交換移動作業台を提供することであり、これによりバッテリー交換効率を向上させる。

【0008】

本発明のさらなる目的は、前記バッテリー交換移動作業台を用いたバッテリースピード交換システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

特に、本発明はバッテリー交換移動作業台を提供し、
該バッテリー交換移動作業台は走行駆動部、リフトアップ部及びバッテリー装着部を含み、
前記走行駆動部はバッテリー交換移動作業台の地面における移動を駆動するためのものであり、
前記リフトアップ部は前記走行駆動部上に取り付けられ、バッテリー交換のプロセスにおけるバッテリーの昇降を実現するためのものであり、
前記バッテリー装着部は前記リフトアップ部の頂部に位置し、交換用バッテリーまたは交換されたバッテリーを載置するものであり、前記バッテリー装着部上にはバッテリー交換装置が取り付けられている。

【0010】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリーの交換に用いられるバッテリー交換作業台を含み、前記バッテリー交換作業台は、上板、ロック解除装置及び移動駆動装置を含み、
前記上板は交換用バッテリーを載置するためのものであり、
前記ロック解除装置は前記上板の上面に取り付けられ、電気自動車に装着されたバッテリーロック装置に対してロック解除を行うためのものであり、
前記移動駆動装置は駆動出力端により前記上板と接続するように取り付けられ、前記上板の水平方向における移動を駆動するためのものである。

【0011】

本発明の一つの実施形態において、前記ロック解除装置は移動台座、前記移動台座の上面に垂直に取り付けられたロック解除ジャック、及び前記移動台座が上板平面に沿って水平移動するよう駆動する駆動部品を含む。

【0012】

本発明の一つの実施形態において、前記移動駆動装置は駆動部、及び前記駆動出力端に取り付けられたネジ軸を含み、
前記ネジ軸上にプッシュ板が装着され、
前記プッシュ板はネジ穴によりネジ軸と接続し、またはネジ軸に嵌められているナットと固定的に取り付けられ、
前記プッシュ板と前記上板の下面は固定的に取り付けられており、
好ましくは、前記ネジ軸はボールネジであり、前記ナットはボールナットである。

【0013】

本発明の一つの実施形態において、前記上板の上面にさらにバッテリーを位置決めして装着するためのブリッジピンが取り付けられ、前記ブリッジピンは上向きに開口する凹溝を有し、前記ブリッジピン上には位置決め用の磁性鋼が装着されており、
及び／または、前記上板の上面にはさらにバッテリーの位置が適切かを検出するためのセンサーが取り付けられている。

【0014】

本発明の一つの実施形態において、
前記上板の上面にバッテリートレイが装着され、
前記バッテリートレイの下面に位置決めロッドが取り付けられ、
前記上板の上面にバネ固定台座が装着され、
前記位置決めロッドと前記上板の表面のバネ固定台座は位置合わせして取り付けられ、
好ましくは、前記バッテリートレイの上面に複数のガイド板を有し、前記ガイド板は上向きに開口する凹溝を有し、バッテリーを装着及び固定するためのものである。

【0015】

本発明の一つの実施形態において、
前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリーの交換に用いられるバッテリー交換作業台を含み、
前記バッテリー交換作業台は、前記の上板、及び下板を含み、
前記下板は前記上板の下方に装着され、
前記移動駆動装置は固定台座により前記下板の下面に取り付けられ、
前記移動駆動装置の駆動出力端はプッシュ板と接続され、
前記プッシュ板は前記下板の取付孔により前記上板の下面に固定され、
前記移動駆動装置は前記上板が前記下板に対して水平移動するよう駆動するものである。

【0016】

本発明の一つの実施形態において、前記上板と前記下板との間にスライド装置が取り付けられ、
前記スライド装置は、前記下板の上面に固定されるスライドレール、及び前記上板の下面に固定されるスライダを含み、前記スライダと前記スライドレールは係合するものであり、
好ましくは、前記上板と前記スライドレールの対応位置において上に向けて突起する収容溝が設けられ、
前記スライダは前記収容溝内に固定されるものであり、
さらに好ましくは、前記上板と前記下板との間に、前記上板と前記下板との間の摩擦力を低減するスライド板が取り付けられている。

【0017】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリー交換装置は電気自動車のバッテリー交換を実現するための装着作業台を含み、
前記装着作業台は、装着板、及び弾性支持アセンブリを含み、
前記弾性支持アセンブリは前記装着板上に設けられ、
前記弾性支持アセンブリ上にはバッテリーが支持され、
且つ前記弾性支持アセンブリは前記バッテリーの前記装着板に対する傾斜度を調整するためのものであり、
これにより前記バッテリーと前記電気自動車のシャーシをマッチさせる。

【0018】

そのうち、バッテリーと電気自動車のシャーシはマッチし、バッテリー交換の信頼性を向上させた。また、装着作業台とバッテリーとの間の直接衝突を減少させ、これにより応力の集中を減少させ、バッテリーを損傷しにくい。

【0019】

本発明の一つの実施形態において、
前記装着作業台はさらにトレイを含み、
前記トレイは前記弾性支持アセンブリ上に支持されるものであり、
前記トレイは前記バッテリーの載置に用いられるものであり、
そのうち、前記弾性支持アセンブリは前記装着板に対する前記トレイの傾斜度を調整することに用いられ、これにより前記トレイと前記電気自動車のシャーシをマッチさせる。

【0020】

そのうち、トレイでバッテリーを載置することにより、バッテリーに対する損傷をさらに軽減でき、これによりさらにバッテリー交換の信頼性を向上させることができる。また、トレイとバッテリーの一部が接触することを減少させ、これによりさらに応力の集中を減少させ、バッテリーに対する損傷をさらに低減させる。

【0021】

本発明の一つの実施形態において、前記弾性支持アセンブリは弾性部品を含み、
前記弾性部品はその長さ方向に沿って首端及び尾端を有し、前記弾性部品の首端は前記装着板に設けられ、前記弾性部品の尾端は前記トレイに当接するものである。

【0022】

そのうち、弾性部品によりトレイの装着板に対する傾斜度を比較的信頼性高く調整できる。

【0023】

本発明の一つの実施形態において、前記トレイの底部に位置決めピンが設けられ、
前記弾性部品の内部は前記弾性部品の長さ方向に沿って収容空洞を形成し、前記収容空洞の両端は前記弾性部品の首端、尾端にそれぞれ延伸し、
前記位置決めピンは前記弾性部品の尾端を貫通して前記収容空洞内に位置する。

【0024】

そのうち、位置決めピンはトレイが弾性部材の長さ方向に垂直の方向における移動を制限でき、トレイは位置決めピンにより比較的信頼性高く弾性部材の上方に支持されることができる。トレイに電池がない場合、トレイは位置決めピンにより弾性部材上に支持される。トレイ上にバッテリーがある場合、トレイは弾性部材を圧縮し、これにより位置決めピンは収容空洞内にさらに伸びる。

【0025】

本発明の一つの実施形態において、前記弾性支持アセンブリはさらに位置決め部品を含み、
前記位置決め部品は前記上板に設けられ且つ前記収容空洞内に位置し、
前記位置決め部品と前記位置決めピンはマッチするものである。

【0026】

そのうち、位置決め部品と位置決めピンの協働によりトレイに対して位置決めを行い、これによりトレイは弾性部品の上方に比較的信頼性高く支持され、これはバッテリー交換の信頼性を向上させることに有利である。

【0027】

本発明の一つの実施形態において、前記位置決め部品の頂部には収容溝が設けられ、前記収容溝は前記位置決めピンに係合する。及び／または、前記位置決め部品の外壁面と前記弾性部品の内壁面との間に０より大きい隙間を形成する。

【0028】

そのうち、位置決めピンは収容溝内に係合し、構造が簡単で、且つ接続は信頼できるものである。また、位置決めピンは位置決め部品の高さを余分に増やしていなく、または位置決め部品にもたらす高さの増加は少なく、収容空洞において占める高さは比較的小さく、弾性部品が比較的大きい範囲において圧縮することに有利で、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させることに有利であり、該隙間の存在により、バッテリー交換のプロセスにおいて位置決め部品は弾性部品の圧縮または伸長に影響せず、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させる。

【0029】

本発明の一つの実施形態において、前記弾性支持アセンブリはさらに位置限定部品を含み、
前記位置限定部品は前記装着板上に設けられ、前記弾性部品を前記装着板上に位置限定して装着するためのものであり、
好ましくは、前記位置限定部品は、保護カバー及び少なくとも一つの貫通部品を含み、
前記保護カバーは前記装着板上に設けられ且つ前記弾性部品の首端に嵌められ、
前記貫通部品の末端は前記保護カバー、及び弾性部品の首端を貫通するものであり、
さらに好ましくは、前記貫通部品の末端は前記位置決め部品の外部に位置し、
及び／または、前記貫通部品はネジである。

【0030】

そのうち、弾性部品の取り付けの信頼性はバッテリー交換の信頼性に直接影響を及ぼし、位置限定部品は弾性部品の装着板上における装着信頼性を向上させることができる。これにより、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させる。保護カバーは弾性部品がその円周方向において移動することを限定でき、貫通部品は弾性部品が装着板から弾き出されまたはトレイにより持ち出されることを防止し、これにより、保護カバーと貫通部品の協働により弾性部品が装着板上に取り付けされる際の信頼性を向上させることができ、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させ、貫通部品は位置決め部品の内部に伸長しないためトレイの位置決めピンと位置決め部品とのマッチに影響を及ぼさず、これにより、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させることに有利である。

【0031】

本発明のもう一つの実施形態において、前記弾性部品はバネである。

【0032】

本発明の一つの実施形態において、前記弾性支持アセンブリの数量は四つであり、そのうち、二つの弾性支持アセンブリは前記電気自動車の車首方向に対応する車首弾性支持アセンブリであり、他の二つの弾性支持アセンブリは前記電気自動車の車尾方向に対応する車尾弾性支持アセンブリであり、
前記車首弾性支持アセンブリの高さは前記車尾弾性支持アセンブリの高さより低く、且つ前記車首弾性支持アセンブリと前記車尾弾性支持アセンブリとの間の高さの差は前記電気自動車のシャーシとマッチさせるためである。

【0033】

そのうち、車首弾性支持アセンブリと車尾弾性支持アセンブリとの間の高さの差と、電気自動車のシャーシはマッチし、これによりトレイの各部分をなるべく同時にバッテリーと接続させ、バッテリー交換の信頼性を向上させる。また、装着作業台とバッテリーとの直接衝突を減少または回避でき、トレイは基本的にバッテリーとの全面積接触を実現でき、応力の集中現象を減少または回避でき、これによりバッテリーに対するダメージを減少させることができる。

【0034】

本発明の一つの実施形態において、前記走行駆動部は移動装置と同期駆動装置を含み、
前記移動装置は移動及び支持するための架台を含み、
前記同期駆動装置はタイミングベルト、前記タイミングベルトと係合し且つ前記架台上に固定されている挟持装置、及びタイミングベルト固定台座を含み、
前記タイミングベルトの両端はそれぞれタイミングベルト固定台座内に取り付けられ、前記挟持装置は前記架台がタイミングベルトの延伸ルートに沿って水平移動するよう駆動するものである。

【0035】

本発明の一つの実施形態において、前記挟持装置は外円周表面に径方向ラックを有するタイミングベルトプーリ及び前記タイミングベルトプーリを駆動するためのモータを有し、
前記タイミングベルトプーリ、及びモータは支持台座により前記架台に取り付けられ、
前記タイミングベルトの表面にはラックまたはスロットがあり、
前記タイミングベルトはラックまたはスロットにより前記タイミングベルトプーリの表面と係合し、
好ましくは、前記挟持装置はさらに前記支持台座上に装着されているアイドラプーリを含み、前記アイドラプーリは前記タイミングベルトプーリの往復的回転方向の両側に位置するものである。

【0036】

本発明の一つの実施形態において、前記移動装置はさらに前記タイミングベルトと平行的に取り付けられた二本のレール、及び前記レール上に回転可能に装着されたローラを含み、
前記ローラは前記架台上に装着されており、
好ましくは、前記ローラは前記架台の向かい合う両側に位置する円柱状の荷重ローラ及び凸リングを有するガイドローラを含み、前記荷重ローラ及び前記ガイドローラはそれぞれ軸心を貫通するシャフトを介してＵ型の固定台座に装着され、前記固定台座は前記架台と固定するものである。

【0037】

本発明の一つの実施形態において、前記同期駆動装置はさらにタイミングベルトの張り調整装置を含み、
前記張り調整装置はタイミングベルトの両端の固定点にそれぞれ装着され、タイミングベルトのゆるみの度合いを調整するためのものであり、
好ましくは、前記タイミングベルト固定台座は第一同期台座、及び第二同期台座を含み、
前記張り調整装置は前記第一同期台座及び／または第二同期台座に装着され、
前記調整装置は前記タイミングベルトを挟持する挟持ブロック、及び前記挟持ブロックがタイミングベルト延伸方向に沿って往復移動することを調整する調節部を含み、
さらに好ましくは、前記挟持ブロックは、それぞれタイミングベルトを上下両面から挟持する挟持板及びラックベースを含み、
前記調節部はネジ穴により前記第一同期台座または前記第二同期台座上に固定される調節ボルトを含み、前記調節ボルトの片端と前記挟持ブロックは可動的に接続されている。

【0038】

本発明の一つの実施形態において、前記移動装置はさらにバッテリー交換設備を載置するための装着台、及びネジ軸位置決め装置を含み、
前記装着台は架台の上面に取り付けられ、前記ネジ軸位置決め装置は底部架台上に固定的取り付けられ且つ前記装着台と接続し、前記装着台が前記底部架台の移動方向と垂直の方向に沿って移動するよう駆動するためのものであり、
好ましくは、前記ネジ軸位置決め装置はネジ軸及び前記ネジ軸の回転を駆動するサーボモータを含み、
前記ネジ軸の片端にプッシュ板が設けられ、前記プッシュ板と前記装着台は固定的に取り付けられ、
さらに好ましくは、前記プッシュ板はネジ穴により前記ネジ軸と接続し、または前記ネジ軸上に嵌められている調節ナットによって固定的に取り付けられ、
より好ましくは、前記底部架台と前記装着台との間にスライド装置が設けられ、前記スライド装置は前記底部架台上に取り付けられているスライド溝、及び前記装着台上に固定され且つ前記スライド溝上に係合されるスライダを含む。

【0039】

本発明の一つの実施形態において、さらにケーブルの収納に用いられるケーブルベア（登録商標）装置を含み、
前記ケーブルベア装置は収容溝及び接続部品を含み、
前記収容溝は前記移動装置の片側に装着され、タイミングベルト方向に延伸するものであり、
前記接続部品は複数個あり、複数の接続部品は互いに回転可能にケーブルベアを形成し、
前記ケーブルベアの片端は在前記収容溝内の固定点に固定され、もう片端は前記底部架台と固定的に接続され、
好ましくは、前記接続部品は二つの向かい合うように設置される接続板、及び二つの接続板を互いに平行的に固定する二枚の間隔を置いて設置される仕切板を含み、
複数の接続部品は接続板により互いに回転可能に接続され、中空トンネルと有する構造を形成し、
前記接続板の両端はそれぞれ接続部であり、前記接続板の間はネジまたは係合機構によって接続され、
さらに好ましくは、前記接続板の二つの接続端はそれぞれ能動係合機構及び受動係合機構を有し、
前記能動係合機構は、前記接続部を貫通する軸孔、及び軸孔の外側に設置され且つ内径が軸孔の直径より大きい位置限定リングを有し、
前記受動係合機構は、前記接続部を貫通する軸孔、及び軸孔の辺縁に設置され且つ外径が前記位置限定リングの内径より小さいかまたは同じの凸リングが設置されている。

【0040】

本発明の一つの実施形態において、前記走行駆動部はバッテリー交換設備の水平移動を駆動するためのものであり、
装着台座を移動及び提供するための移動台、及び前記移動台の移動を駆動する水平駆動装置を含み、
前記リフトアップ部は、バッテリー交換作業台の垂直方向上における昇降を駆動するためのものであり、
前記バッテリー装着部はさらに前記バッテリー交換作業台上に取り付けられているバッテリーロック解除装置を含む。

【0041】

本発明の一つの実施形態において、前記水平駆動装置は、タイミングベルト、及び前記タイミングベルトと係合して且つ前記移動台上に固定される挟持駆動装置を含み、前記挟持駆動装置は前記移動台がタイミングベルトに沿って水平移動するよう駆動するものであり、
好ましくは、前記挟持駆動装置は外円周表面に径方向ラックを有するタイミングベルトプーリ、及びそれぞれ前記タイミングベルトプーリの両側に位置して且つ前記タイミングベルトを前記タイミングベルトプーリ上に挟持するアイドラプーリー、及び前記タイミングベルトプーリの回転を駆動するモータを含み、
さらに好ましくは、前記水平駆動装置はさらに、それぞれ前記タイミングベルトの両端を固定する第一同期台座及び第二同期台座を含み、
前記第一同期台座及び／または前記第二同期台座上において調整装置が装着され、前記調整装置は前記タイミングベルトのゆるみの度合いを調整するためのものであり、
さらに好ましくは、前記調整装置は、前記タイミングベルトを挟持するための挟持ブロック、及び前記挟持ブロックの前記第一同期台座または前記第二同期台座に対する位置を調整する調節部を含み、前記挟持ブロックはそれぞれ両面から前記タイミングベルトを挟持する挟持板及びラックベースを含み、前記調節部は、ネジ穴により前記第一同期台座または前記第二同期台座上に固定される調節ボルトを含み、前記調節ボルトの片端は前記挟持ブロックと可動的に接続されている。

【0042】

本発明の一つの実施形態において、前記走行駆動部はさらに、前記移動台上に取り付けられる装着台、及び前記装着台の前記移動台に対する位置を調整するためのネジ軸位置決め装置を含み、
前記ネジ軸位置決め装置は、前記移動台上に固定されているネジ軸駆動装置、及び前記装着台上に固定され且つ前記ネジ軸位置決め装置上のネジ軸と接続されるプッシュ板を含む。

【0043】

本発明の一つの実施形態において、前記リフトアップ部は、前記移動台上に取り付けられたハサミ式昇降機構及び前記ハサミ式昇降機構の垂直昇降を駆動するための垂直駆動機構を含み、
前記ハサミ式昇降機構は、バッテリー装着部を取り付けるためのリフトアップ板を含み、前記駆動機構は液圧駆動機構である。

【0044】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリー交換作業台は上板を含み、
前記上板は前記リフトアップ部の頂部に取り付けられ、前記ロック解除装置は前記上板の上面に取り
付けられ、前記ロック解除装置は移動台座、移動台座の上面に垂直に取り付けられたロック解除ジャック、及び前記移動台座が上板の平面に沿って水平移動するよう駆動する駆動部品を含み、
好ましくは、前記バッテリー交換作業台上にさらに移動駆動装置が装着され、前記移動駆動装置は駆動出力端により前記上板に接続して取り付けられ、前記上板が水平方向に沿って移動するよう駆動し、
さらに好ましくは、前記移動駆動装置は、ネジ軸及びネジ軸の運動を駆動する駆動装置を含み、前記ネジ軸は前記駆動装置の駆動出力端に装着され、前記ネジ軸上にはプッシュ板が装着され、前記プッシュ板はネジ穴によりネジ軸と接続され、またはネジ軸上に嵌められているボルトと固定的に取り付けられ、前記プッシュ板と前記上板の下面は固定的に取り付けられている。

【0045】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリー交換移動作業台はさらに動力部を含み、
前記動力部は、水平駆動機構、垂直駆動機構に対して電力を提供する電源、及び指令に従い各部品の動作を制御する制御ユニットを含む。

【0046】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリー装着部の上面にはバッテリートレイが取り付けられ、バッテリーを位置決めして装着するためのものである。

【0047】

本発明の一つの実施形態において、前記バッテリートレイは、トレイ及びガイド板を有し、
前記トレイはフレーム構造を有するものであり、
前記ガイド板はトレイ上面の周辺に取り付けられ、上に向けて開口する溝を有し、バッテリー側壁の固定ブロックを係合させバッテリーを装着及び固定するためのものである。

【0048】

本発明の一つの実施形態において、前記トレイの下面に位置決めロッドが取り付けられ、トレイの位置決めと取り付けのためのものであり、
好ましくは、前記位置決めロッドは下に向けて延伸するテーパーロッドが形成され、
前記テーパーロッドは複数個あり、且つ前記トレイ下面の周辺に分布される。

【0049】

本発明の一つの実施形態において、前記ガイド板上にバッテリーの位置が適切かを検出するための検出装置が設けられ、
好ましくは、前記検出装置は磁性部品またはセンサーである。

【0050】

本発明の一つの実施形態において、前記トレイの下面に係合板が垂直に取り付けられ、バッテリー移動作業台の凹溝に係合することでトレイを固定的に取り付けるためのものであり、
好ましくは、前記トレイの下面にＬ型パレットが取り付けられ、バッテリー移動作業台の支持板上に置くことで前記トレイを支持し、
さらに好ましくは、装着口の辺縁部と角部にそれぞれ強化板を設置し、前記係合板の片側は前記トレイの下面に固定される強化板と接続される。

【0051】

本発明はさらに前記バッテリー交換移動作業台を含むスピード交換システムを提供する。

【0052】

本発明の一つの実施形態において、前記スピード交換システムはさらに電気自動車の交換用バッテリー及び電気自動車から交換された要充電バッテリーを載置するためのバッテリーラック、及び、交換された要充電バッテリーをバッテリーラックに入れ、これと共にバッテリーラックから交換用バッテリーを取り出すためのスタッカクレーンを含む。

【発明の効果】

【0053】

本発明の積極的な進歩的効果は以下の通りである。
本発明のバッテリー交換移動作業台はロック解除装置を用いて、電気自動車の底部にロックされているバッテリーに対してロック解除を行うことができ、自動的にバッテリーロック機構のロック解除点に位置合わせし、さらに運動中において自動ロック解除を実現し、プロセス全体は完全に自動化され、人的関与を必要とせず、バッテリーの交換効率を向上させることができる。また、駆動装置を移動させることで上板のバッテリーロック解除位置に対する角度を調整でき、これによりバッテリー交換移動作業台が動かない場合、自動的にバッテリーのロック解除点に適応し、ロック解除効率をさらに向上させる。

【0054】

バッテリーと電気自動車のシャーシはマッチし、バッテリー交換の信頼性を向上させた。また、装着作業台とバッテリーとの間の直接衝突を減少させ、これにより応力の集中を減少させることができ、バッテリーを損傷しにくい。

【0055】

本発明はさらに同期駆動装置によりバッテリー交換移動作業台の正確な走行位置決めを実現でき、走行スピードを保証すると同時に、走行ルート上の任意の位置に止まることができる。これと共にバッテリー交換移動作業台の移動方向及び走行の安定性を限定できる。ネジ軸位置決め装置によりバッテリー交換移動作業台の走行方向と垂直方向における位置調整を調整でき、これによりさらにバッテリー交換時の位置合わせ効果を向上させる。

【0056】

本発明はさらにバッテリーラック、スタッカクレーン及びバッテリー交換移動作業台により完全な電気自動車自動バッテリースピード交換システムを構成し、複数台の電気自動車のために自動化ライン式のバッテリースピード交換作業を実現できる。交換する際、電気自動車を指定位置に停車すれば、５～１０分以内にバッテリー自動交換を実現でき、プロセス全体に人工的な関与を必要とせず、労働強度を減少させることができ、交換効率を大いに向上させた。

【0057】

本発明のバッテリー交換移動作業台はさらに電気自動車のバッテリーの取り外し及び交換を自動的に実現でき、交換構造において最大限に操作の高さを減らすことができ、昇降アームがバッテリーの重量に耐えられる範囲内において、なるべく高さを減らし、これにより必要とする交換スペースを減らすことができる。十字クロス形状のリフトアップ構造を用いることで、正確にリフトアップの高さを制御でき、これと共にリフトアップのプロセス全体の垂直方向における安定性を保証できる。タイミングベルトを用いて運動の安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0058】

【図1】図１は本発明実施例１の一つの実施形態のスピード交換システムの構造模式図である。

【図2】図２は図１に示されるバッテリー交換移動作業台の構造模式図である。

【図3】図３は本発明実施例１の一つの実施形態のバッテリー交換作業台の構造模式図である。

【図4】図４は図３に示されるバッテリー交換作業台の底部の構造模式図である。

【図5】図５は本発明実施例１の一つの実施形態に係るロック解除装置の構造模式図である。

【図6】図６は図５に示されるロック解除装置の立体図である。

【図7】図７は本発明実施例１の一つの実施形態に係るバッテリートレイの構造模式図である。

【図8】図８は図７に示されるバッテリートレイの立体図である。

【図9】図９は本発明の実施例１の一つの実施形態に係るブリッジピンの構造模式図である。

【図10】図１０は本発明の実施例１の一つの実施形態に係るテーパーロッドの構造模式図である。

【図11】図１１は本発明実施例１の一つの実施形態に係るスライド装置の構造模式図である。

【図12】図１２は図３の分解状態を示した模式図である。

【図13】図１３は本発明実施例２の装着作業台の部分構造模式図であり、そのうちトレイは除かれている。

【図14】図１４は本発明実施例２の装着作業台における弾性支持アセンブリとトレイがマッチした場合の構造模式図である。

【図15】図１５は本発明実施例２の装着作業台におけるトレイの構造模式図である。

【図16】図１６は本発明実施例２の装着作業台における弾性支持アセンブリの構造模式図であり、そのうち貫通部品は除かれている。

【図17】図１７は本発明実施例２の装着作業台における弾性支持アセンブリと装着板の接続構造の模式図である。

【図18】図１８は本発明実施例２の装着作業台における位置決め部品の構造模式図である。

【図19】図１９は本発明実施例３の一つの実施形態の走行駆動部の構造模式図である。

【図20】図２０は本発明実施例３の一つの実施形態の挟持装置の構造模式図である。

【図21】図２１は本発明実施例３の一つの実施形態の荷重ローラの構造模式図である。

【図22】図２２は本発明実施例３の一つの実施形態のガイドローラの構造模式図である。

【図23】図２３は本発明実施例３の一つの実施形態の第二固定台座の構造模式図である。

【図24】図２４は本発明実施例３の一つの実施形態のネジ軸位置決め装置の構造模式図である。

【図25】図２５は本発明実施例３の一つの実施形態のケーブルベア装置模式図である。

【図26】図２６は本発明実施例３の一つの実施形態のジョイントの構造模式図である。

【図27】図２７は本発明実施例４の一つの実施形態のバッテリー交換移動作業台の構造模式図である。

【図28】図２８は本発明実施例４の一つの実施形態の走行駆動部の構造模式図である。

【図29】図２９は本発明実施例４の一つの実施形態の挟持装置の構造模式図である。

【図30】図３０は本発明実施例４の一つの実施形態の荷重ローラの構造模式図である。

【図31】図３１は本発明実施例４の一つの実施形態のガイドローラの構造模式図である。

【図32】図３２は本発明実施例４の一つの実施形態の第二固定台座の構造模式図である。

【図33】図３３は本発明実施例４の一つの実施形態のネジ軸位置決め装置の構造模式図である。

【図34】図３４は本発明実施例４の一つの実施形態のハサミ式昇降機構の模式図である。

【図35】図３５は本発明実施例４の一つの実施形態のバッテリー装着部の構造模式図である。

【図36】図３６は本発明実施例４の一つの実施形態のバッテリー装着部底部の構造模式図である。

【図37】図３７は本発明実施例４の一つの実施形態のスライド装置の構造模式図である。

【図38】図３８は本発明実施例４の一つの実施形態のロック解除装置の構造模式図である。

【図39】図３９は図４１の立体模式図である。

【図40】図４０は本発明実施例４の一つの実施形態のバッテリー交換作業台の構造模式図である。

【図41】図４１は本発明実施例４の一つの実施形態のバッテリートレイの構造模式図である。

【図42】図４２は図４１の立体図である。

【図43】図４３は本発明実施例４の一つの実施形態のブリッジピンの構造模式図である。

【図44】図４４は図４１における位置決めロッドの立体図である。

【図45】図４５は実施例５の一つの実施形態のバッテリートレイの構造模式図である。

【図46】図４６は図４５におけるテーパーロッドの構造模式図である。

【図47】図４７は本発明の実施例５の一つの実施形態のガイド板の構造模式図である。

【図48】図４８は図４５の立体図である。

【発明を実施するための形態】

【0059】

以下実施例によりさらに本発明について説明するが、本発明は前記の実施例の範囲内に限定されるものではない。

【実施例0060】

図１に示されるように、本発明の一つの実施形態のスピード交換システム１００は一般的に、バッテリー１０４を載置するためのバッテリーラック１０１、スタッカクレーン１０２及びバッテリー交換移動作業台１０３を含む。

【0061】

該バッテリーラック１０１に置かれているバッテリー１０４は、電気自動車１０５に交換させるための交換用バッテリー、及び電気自動車１０５から交換された要充電バッテリーを含み、バッテリーラック１０１上にはフレームからなる複数の載置層が設けられている。

【0062】

該バッテリー交換移動作業台１０３は、電気自動車１０５上にある要充電バッテリーを取り外してさらにスタッカクレーン１０２に輸送し、これと共にスタッカクレーン１０２から交換用バッテリーを受け取ってさらに電気自動車１０５上に装着させるものである。該バッテリー交換移動作業台１０３は、走行可能でバッテリー１０４の昇降をリフトアップする（持ち上げる）ためのリフト装置（昇降装置）、及びリフト装置に取り付けられ、電気自動車１０５上の要充電バッテリーを自動的に取り外し、または交換用バッテリーを電気自動車１０５上に装着するためのバッテリー装着部を含む。

【0063】

該スタッカクレーン１０２はバッテリー交換移動作業台１０３により取り外された要充電バッテリーをバッテリーラック１０１に入れ、これと共にバッテリーラック１０１から交換用バッテリーを取り外してバッテリー交換移動作業台１０３上に置くためのものである。該スタッカクレーン１０２はレールによりバッテリーラック１０１に対して水平方向及び垂直方向上における移動を実現し、伸出可能でバッテリー１０４を取り及び置く（ｐｉｃｋ－ａｎｄ－ｐｌａｃｅ）ための伸縮台を含む。

【0064】

作動する際に、バッテリーラック１０１、スタッカクレーン１０２及びバッテリー交換移動作業台１０３は全体の電気自動車自動バッテリースピード交換システムとなり、複数台の電気自動車に対して自動化ライン式のバッテリー交換作業を実現できる。交換する際、電気自動車を指定位置に停車すれば、５～１０分以内にバッテリーの自動交換を行うことができ、交換プロセス全体において人的関与を必要とせず、労働強度を低減でき、交換効率を大いに向上させた。

【0065】

図２に示されるように、本発明の一つの実施形態のバッテリー交換移動作業台１０３は一般的に、リフトアップ部１０７、バッテリー装着部１０８及び走行駆動部１０６を含む。

【0066】

該走行駆動部１０６はバッテリー１０４の取り外しプロセス及び交換プロセスにおける設備全体の移動を駆動するものである。具体的な駆動方式は従来の巻上駆動、ラックピニオン駆動、ローラ駆動またはレール駆動等の如何なるバッテリー交換移動作業台１０３の移動をも実現できる方式とすることができる。

【0067】

該リフトアップ部１０７を走行駆動部１０６上に取り付け、バッテリー１０４を交換するプロセスにおいて、電気自動車１０５の底部においてバッテリー１０４の昇降制御を実現するために用いる。該リフトアップ部１０７は、垂直方向上で昇降するリフト装置１０７１、及びリフト装置１０７１の昇降を駆動するリフト駆動部１０７２を有する。具体的に、リフト装置１０７１はヒンジ接続の伸縮ロッド構造、ガイドレール構造、伸縮パイプ構造などの如何なる垂直方向上における延伸をも実現できる従来構造とすることができる。リフト駆動部１０７２は液圧駆動、電力駆動、気圧駆動などの通常の動力を用いることができる。

【0068】

該バッテリー装着部１０８はリフト装置１０７１の頂部に設置され、交換用バッテリーまたは交換された要充電バッテリーを載置するためのものであり、該バッテリー装着部１０８の上面にバッテリー交換装置が取り付けられている。本実施例中のバッテリー交換装置は電気自動車バッテリーの交換に用いられるバッテリー交換作業台であり、該バッテリー交換作業台上にロック解除装置が取り付けられ、対応の駆動装置の制御下において電気自動車上のバッテリーのロック機構に対してロック解除を行うことができ、電気自動車１０５上のバッテリー１０４の取り外しとロックを自動的に実現する。

【0069】

本実施形態のバッテリー交換移動作業台１０３は走行駆動部１０６の制御下において電気自動車１０５の底部に移動し、リフト駆動部１０７２を利用してリフト装置１０７１が上昇するように駆動し、バッテリー装着部１０８上のロック解除装置と電気自動車１０５底部のバッテリー装着台座内にあるバッテリーロック装置とを接触させ、要充電バッテリーのロック状態を解除させ、さらにバッテリー装着部１０８を水平方向上において移動するよう制御し、ロック解除された後の要充電バッテリーが電気自動車から脱離して直接バッテリー装着部１０８上に落下するように制御する。それからリフト駆動部１０７２によりリフト装置１０７１が降下するように制御し、走行駆動部１０６はバッテリー交換移動作業台１０３をバッテリーラック１０１の位置に移動するように制御し、スタッカクレーン１０２は要充電バッテリーを卸し、これと共に交換用バッテリーを取り付ける。走行駆動部１０６は次にバッテリー交換移動作業台１０３が電気自動車１０５の下方に移動するよう駆動し、リフト駆動部１０７２を用いてリフト装置１０７１が上昇するように駆動し、バッテリー装着部１０８は交換用バッテリーを電気自動車１０５のバッテリー装着台座内に嵌合させ、それからバッテリー装着部１０８を平面移動させ、交換用バッテリーをバッテリー装着台座内にロックし、それからリフト駆動部１０７２によりリフト装置１０７１を降下させ、それから走行駆動部１０６によりバッテリー交換移動作業台１０３を電気自動車１０５の底部から出るように移動させ、これで電気自動車１０５の自動バッテリースピード交換プロセスが完了する。

【0070】

図３、４、５、９に示されるように、本発明の一つの実施形態のバッテリー交換作業台は一般的に、交換用バッテリーを載置するための上板１０、及び、上板１０上において電気自動車上のバッテリーロック装置に対してロック解除を行うロック解除装置５０、及び、出力端を駆動することで上板１０と接続するように装着される移動駆動装置３１が取り付けられている。

【0071】

該ロック解除装置５０は上板１０の上面に取り付けられ、ガイドレール５９、ガイドレール５９上に装着される移動台座５２、移動台座５２の上面に垂直的に装着されるロック解除ジャック５１、及び移動台座５２がガイドレール５９に沿って移動するよう駆動する駆動プッシュバー５７を含む。

【0072】

該移動駆動装置３１は上板１０が現在位置において水平移動するよう駆動するものであり、上板１０下面に取り付けられているボールネジ３１２、及び固定点と固定されているボールネジ３１２の運動を駆動する駆動装置３１１を含む。ここにおける固定点はバッテリーを交換するためのバッテリー交換作業台１０３とすることができ、上板１０に対して言えば固定位置である。

【0073】

本実施形態において、バッテリーを交換する前、ロック解除装置５０の駆動プッシュバー５７は移動台座５２をガイドレール５９に沿って上板１０の上面で水平移動するよう駆動し、さらに電気自動車のバッテリーロック機構のロック解除点に対応する位置に停留するよう駆動し、さらにバッテリー交換移動作業台１０３の上昇を駆動し、ロック解除ジャック５１は上昇プロセスにおいてバッテリーロック機構中のロック解除点と接触し且つ該ロック解除点を押し上げてバッテリーのロック解除を実現する。バッテリー交換プロセスにおいて、上板１０と電気自動車のバッテリー装着位置が位置合わせされていない場合、駆動装置３１１によりボールネジ３１２を回転するように駆動し、上板１０がバッテリー交換移動作業台１０３に対して水平移動するようにし、これにより上板のロック解除装置５０と電気自動車のバッテリーロック機構位置の精密な位置合わせを実現する。

【0074】

ロック解除ジャック５１、駆動プッシュバー５７及び移動台座５２の協働により、ロック解除ジャック５１が予定レール上で移動するように制御し、且つ自動的に電気自動車におけるバッテリーロック機構のロック解除を実現し、バッテリーが電気自動車から離脱してさらにバッテリー交換移動作業台１０３を用いて自動交換を行う。移動駆動装置３１の制御により、上板１０とバッテリー交換移動作業台１０３の移動方向は垂直で、バッテリー交換時の位置合わせの要求を正確に満たすことができる。上記プロセスは完全に自動化でき、人的関与を必要とせず、バッテリーの交換効率を向上させることができる。

【0075】

図６に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該ロック解除装置５０はさらに中空の固定筒５３を含む。固定筒５３は移動台座５２の上面に垂直的に固定され、ロック解除ジャック５１は可動的に固定筒５３に装着され且つ固定筒５３から離脱できず、固定筒５３内においてロック解除ジャック５１に対して推力を施すバネ５３２が設けられ、これと共にバネ５３２は固定筒５３の開口部に当接する。ロック解除ジャック５１と電気自動車底部のバッテリーロック機構が接触する際、一定範囲内において固定筒５３内に戻ることができ、ロック解除ジャック５１とロック解除点が直接衝突することにより損傷が起きることを防止する。

【0076】

本発明の一つの実施形態において、固定筒５３の側壁上に固定筒５３の軸方向に沿って延伸する条形溝５３１を有し、ロック解除ジャック５１は固定筒５３内の片端に条形溝５３１に係合する位置限定部品５１１が設けられ、ロック解除ジャック５１はバネ５３２の弾力作用下において移動する際、位置限定部品５１１はロック解除ジャック５１と共に条形溝５３１内において同期的にスライドし、これによりロック解除ジャック５１が固定筒５３から離脱することを防止する。ロック解除ジャック５１とロック解除点が接触しやすいように、該ロック解除ジャック５１の固定筒外にある片端は収縮するテーパー形端部５１２である。

【0077】

本発明の一つの実施形態において、移動台座５２の駆動プッシュバー５７に近い側にスライド溝台座５５が設けられ、スライド溝台座５５上に駆動プッシュバー５７の伸縮方向に設置されるスライド溝５５１を有し、駆動プッシュバー５７上に該スライド溝５５１に入る固定部品が設けられ、駆動プッシュバー５７はスライド溝５５１に沿ってスライドする固定部品により移動台座５２及びロック解除ジャック５１を水平移動させる。該構造により移動台座５２に受動活動範囲を持たせ、即ち移動台座５２またはロック解除ジャック５１が横方向の力を受けた場合、該スライド溝５５１の長さ範囲内において移動でき、これにより駆動プッシュバー５７が直接接続することで両者の間に変形が生じることを回避する。

【0078】

本発明の一つの実施形態において、該ロック解除装置５０はさらに、移動台座５２を終始ロック解除位置に維持する位置回復装置を有し、位置回復装置は、移動台座５２と駆動プッシュバー５７の向かうあう側に装着されている伸縮可能な弾性部品５８を含む。弾性部品５８は移動台座５２に対して終始引張力を施し、ガイドレール５９の指定位置に位置するようにし、これによりロック解除ジャック５１をロック解除点に対応する位置に限定する。該弾性部品５８はバネのよう弾力のある部品とすることができ、例えばバネである。

【0079】

図４に示すように、本発明の一つの実施形態において、上板１０が移動しやすいようにするために、上板１０の下面にプッシュ板１１を固定し、これと共にボールネジ３１２上にボールナット３１３が嵌められ、プッシュ板１１とボールナット３１３は固定される。駆動装置３１１がボールネジ３１２の回転を駆動する際、ボールナット３１３はボールネジ３１２に沿って移動でき、これにより固定されているプッシュ板１１により上板１０を水平方向上に沿って移動させる。上板とボールネジのもう一つの接続方式はネジ軸の片端にネジ穴のあるプッシュ板を嵌め、プッシュ板と上板を取り付けて固定させ、駆動装置はネジ軸がプッシュ板と共に水平移動させるように駆動し、これにより上板の水平移動をもたらす。図７、８、１０に示されるように、本発明の一つの実施形態において、上板１０の上面にさらにバッテリートレイ６０を取り付けることができ、バッテリートレイ６０は板状構造であり且つバッテリートレイ６０の中間位置に中空の装着口６２が設けられ、下面に位置決めロッド６１が設置される。該位置決めロッドはテーパーロッドであり、上面の向かい合う両側に垂直にガイド板Ｃ６４が取り付けられ、ガイド板Ｃ６４とバッテリートレイ６０は取り付けられて固定され、上に向けて開口するＵ型溝６４１を有し、バッテリーを位置決めして装着するため、上板１０の上面にさらにブリッジピンを取り付けることができる。該ブリッジピンは上に向けて開口する凹溝を有し、且つ位置決め磁性鋼が取り付けられ、該上板１０のブリッジピンとバッテリートレイ６０上のガイド板は協働し共にバッテリーを載置する。

【0080】

これと共に上板１０の上面とテーパーロッド６１の対応する位置にバネ１６を取り付けた固定台座１５を設け、バネ１６を装着する孔はテーパー状孔であり、バッテリートレイ６０は位置決めロッド６１が対応のバネ１６内に挿入することによりテーパー形孔に係合して上板１０上に取り付けられる。

【0081】

使用する際、バッテリートレイ６０は可動的に上板１０上に置かれ、交換用バッテリーまたは交換されたバッテリーはバッテリートレイ６０上に置かれ、バッテリートレイ６０上のブリッジピン６４はＵ型溝６４１によりバッテリー側部の対応位置に差し込むことで位置決めし、バッテリーの重量によりバッテリートレイ６０はバネ１６の弾力を完全に克服して上板１０上に圧接し、これと共にテーパーロッド６１はテーパー形孔に係合して安定的な固定関係を形成し、バッテリーの底部は装着口６２を貫通して上板１０に近づけまたは接触し、これにより上板１０に装着されたセンサーがバッテリーの状態を検出しやすいようにし、これにより制御ユニットの制御に対して制御情報を提供する。

【0082】

バッテリートレイ６０の安定性を向上させるため、該位置決めロッド６１は四つ設けることができ且つ対称的にバッテリートレイ６０の四つの角部に分布する。図９に示されるように、バッテリーが適正位置にあるかを知るために、ブリッジピン６４上に差し込まれたバッテリーを検出するための検出装置６４３が設けられ、検出装置６４３はブリッジピン上に設置する取付孔６４２によりブリッジピン６４上に取り付けられる。該検出装置６４３は磁性部品またはセンサーとすることができる。磁性部品はバッテリー上の対応位置の磁性部品と情報交換でき、これによりバッテリーが適正位置にあるかを検出する。センサーは感知によりバッテリーが適切位置にあるかを知ることができる。該装着口６２は矩形とすることができ、装着口６２の四つの角にそれぞれ一枚の強化板６２１を設置できる。強化板６２１はトレイ全体の強度を向上させることができる。

【0083】

本発明の一つの実施形態において、さらにバッテリートレイ６０の下面の片側に板状の係合板６３を垂直に固定でき、これと共に上板１０の上面と係合板６３の対応位置に係合板６３を挿入するための係合溝１４を設けている。バッテリートレイ６０を上板１０に取り付けた後、係合板６３は係合溝１４と係合し、これによりバッテリートレイ６０の上板１０に対する移動量を減少させる。

【0084】

具体的に係合溝１４の数量は二つとすることができ、二つの係合溝１４は上板１０の上面の片側に並列に設置され、係合板６３は同じように二つ設けることができ、それぞれ対応の係合溝１４と差し込み接続される。また、係合板６３の強度を向上させるため、係合板６３の片側に対応の強化板６３１を設置でき、該強化板６３１は同時にバッテリートレイ６０の下面及び係合板６３と垂直に接続するものである。

【0085】

図３、４に示されるように、本発明の一つの実施形態において、上板１０及び下板３０を含むバッテリー交換作業台を提供し、上板１０は下板３０の上面に取り付けられ、上板１０と下板３０はいずれも平面形状であり、下板３０の下面に駆動装置３１１が固定され、該駆動装置は固定台座により該下板の下面に固定され、ボールネジ３１２は駆動装置３１１の駆動出力端に取り付けられ、下板３０とボールネジ３１２の対応位置に取付孔３２が設けられ、駆動装置３１１は取付孔３２を貫通するボールネジ３１２がプッシュ板を水平移動させるように駆動し、プッシュ板の移動は上板１０の下板３０に対する水平移動をもたらす。具体的にボールネジ３１２と上板１０の固定構造は以下とすることができる。ボールネジ３１２上にボールナット３１３が嵌められ、上板１０の下面にプッシュ板１１が固定され、該ボールナット３１３とプッシュ板１１が固定された後にボールネジ３１２を上板１０の下面に限定し、またはボールネジ上にスクリュー部のあるプッシュ板を嵌めてから、プッシュ板と上板１０を固定的に接続させる。駆動装置３１１はサーボモータとすることができ、サーボモータは直接ボールネジ３１２に接続されることができ、または減速機によりボールネジ３１２と接続することもできる。

【0086】

本実施形態において、上板１０の上面にバッテリーを装着しやすいようにするための各種部品を取り付けることができ、例えばロック解除装置５０である。上板１０は可動的に下板３０上に置かれ、下板３０はバッテリー交換移動作業台１０３表面に装着でき、駆動装置３１１は下板３０の下面に固定的に取り付けられ、該構造はボールネジ３１２が回転する際に駆動装置３１１自身が動かないように、上板１０が相対的に移動するよう駆動する。本実施形態は上板１０の相対的に移動により、バッテリー装着またはバッテリーロック解除の際の角度を調整でき、これによりバッテリー交換移動作業台１０３のバッテリー自動交換の効率を向上させる。

【0087】

図１１に示されるように、上板１０が移動しやすいようにするために、本発明の一つの実施形態において、上板１０と下板３０との間にボールネジ３１２と運動方向が同じスライド装置１３を取り付けることができる。スライド装置１３は上板と下板の間の摩擦力を低減でき、これと共に上板１０の移動をよりスムーズにする。

【0088】

具体的にスライド装置１３は、下板３０上面に固定されるスライドレール１３１、及び上板１０の下面に固定されスライドレール１３１と係合するスライダ１３２を有する。上板１０が移動する際、これと共にスライダ１３２をスライドレール１３１上で移動させる。上板１０と下板３０の間の隙間を減少させるため、上板１０とスライドレール１３１の対応位置において上板１０の上面に向けて突起する収容溝１２が設けられ、スライダ１３２は収容溝１２内に固定される。装着されたスライドレール１３１は下板３０の上面に突出しさらに上板１０の収容溝１２内に入り、スライダ１３２はこれと共に収容溝１２内に固定されることによりスライドレール１３１と係合するよう接続される。移動する際、上板１０は収容溝１２によりスライダ１３２がスライドレール１３１に対して移動することをもたらす。

【0089】

図１２に示されるように、さらに、本発明の一つの実施形態において、さらに上板１０と下板３０との間に、上板１０が移動する際の摩擦力を低減させるスライド板２０を取り付けることができる。スライド板２０は中間層として下板３０上に固定されることができ、これにより上板１０が移動する際の摩擦力を低減させ、該スライド板上にはプッシュ板、スライドレールが通過するための回避孔を有する。具体的にスライド板２０はポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）板を用いることができる。

【実施例0090】

本実施例は実施例１と基本的に同じで、異なる点は以下の通りである。本実施例のバッテリー交換装置は装着作業台を含む。バッテリー装着部は電気自動車のシャーシ上のバッテリーに対して交換を行うためのものであり、即ち装着及び取り外しであり、バッテリー装着部の装着作業台上にトレイを置き、トレイ上にバッテリーを載置する。使用する際、走行駆動部はバッテリー装着部をシャーシの下方に移動するように駆動し、さらにバッテリー装着部とバッテリーの間の距離を調整し、装着作業台はリフトアップ部の駆動によりバッテリーの底部に上昇し、装着作業台上に位置するロック解除装置により、バッテリーに対してロック解除を行い、ロック解除後のバッテリーは装着作業台上に落下し、これによりバッテリーの取り外しが完了する。装着する際、バッテリー装着部は装着作業台上にあるバッテリーをシャーシの下方に輸送し、装着作業台がバッテリーを上昇させてバッテリーを車両のロック位置に移動させた後、バッテリーをシャーシ上に装着する。

【0091】

図１３及び図１４に示されるように、装着作業台は装着板２１０、トレイ２２０及び弾性支持アセンブリ２３０を含む。そのうち、弾性支持アセンブリ２３０は装着板２１０上に設けられ、弾性支持アセンブリ２３０上にバッテリー（図示していない）が支持され、且つ弾性支持アセンブリ２３０は前記バッテリーの装着板２１０に対する傾斜度を調整するものであり、これにより前記バッテリーと前記電気自動車のシャーシをマッチさせる。

【0092】

本実施形態において、バッテリーと電気自動車のシャーシは互いにマッチし、これによりバッテリー交換の信頼性を向上させる。また、装着作業台とバッテリーとの間の直接衝突を回避し、これにより応力の集中を減少させ、バッテリーを損傷しにくい。

【0093】

図１３及び１４に示されるように、装着作業台はさらにトレイ２２０を含み、トレイ２２０は弾性支持アセンブリ２３０上に支持され、トレイは前記バッテリーを載置するためのものである。そのうち、弾性支持アセンブリ２３０はトレイ２２０の装着板２１０に対する傾斜度を調整するためのものであり、これによりトレイ２２０と前記電気自動車のシャーシはマッチする。

【0094】

本実施形態において、トレイでバッテリーを載置することで、さらにバッテリーの損傷を減少でき、これによりバッテリー交換の信頼性をさらに高めることができる。また、トレイとバッテリーの一部が接触する状況を減らし、これによりさらに応力の集中を減少させ、さらにバッテリーに対する損傷を減少させる。

【0095】

図１３、１４、１６及び１７に示されるように、弾性支持アセンブリ２３０は弾性部品２３０１を含む。弾性部品２３０１はその長さ方向において首端及び尾端を有し、弾性部品２３０１の首端は装着板２１０に設けられ、弾性部品２３０１の尾端はトレイ２２０に当接し、弾性部品により比較的信頼性高くトレイの装着板に対する傾斜度を調整できる。

【0096】

図１４から１７に示されるように、トレイ２２０の底部には位置決めピン２２０１がある。弾性部品２３０１の内部は弾性部品２３０１の長さ方向に沿って収容空洞が形成され、前記収容空洞の両端はそれぞれ弾性部品２３０１の首端、尾端に延伸し、位置決めピン２２０１は弾性部品２３０１の尾端を貫通して前記収容空洞内に位置する。

【0097】

本実施形態において、位置決めピンはトレイが弾性部品の長さ方向に垂直する方向に沿って移動するよう制限でき、トレイは位置決めピンにより比較的信頼性高く弾性部品の上方に支持される。トレイ上にバッテリーがない場合、トレイは位置決めピンにより弾性部品上に支持される。トレイ上にバッテリーがある場合、トレイは弾性部品を圧縮し、これにより位置決めピンはさらに収容空洞内に伸びる。

【0098】

図１４から１７に示されるように、弾性支持アセンブリ２３０はさらに位置決め部品２３０２を含む。位置決め部品２３０２は装着板２１０上に設けられ且つ前記容置腔内に位置し、位置決め部品２３０２とトレイ２２０の位置決めピン２２０１はマッチする。位置決め部品と位置決めピンの協働によりトレイに対して位置決めを行う。これによりトレイは信頼性高く弾性部品の上方に支持され、これはバッテリー交換の信頼性向上に有利である。

【0099】

また、図１４、図１７及び図１８に示されるように、装着板２１０上に位置決め溝が設けられ、位置決め部品２３０２の底部は前記位置決め溝に嵌合される。位置決め部品２３０２の底部はその円周方向に沿って凹部２３０５を形成し、凹部２３０５は前記位置決め溝に嵌合される。凹部２３０５の装着板２１０に近い側は円周方向に沿ってファセット面２３０６を形成し、前記位置決め溝はファセット面２３０６とマッチする位置決め面を有する。説明したいことは、図１８に示される位置決め部品は開口部を有する構造であるが、例示に過ぎず、実質的に、本実施形態において、位置決め部品は閉鎖的である。

【0100】

本実施形態において、位置決め部品２３０２の底部と装着板２１０との間は溶接接続されている。他の替わりとなる実施形態において、位置決め部品２３０２の底部と装着板２１０との間は他の接続方式、例えば溶接接続を用いることができるが、本実施形態における溶接接続に限定されるものではない。

【0101】

図１４、図１６及び図１８に示されるように、位置決め部品２３０２の頂部に収容溝２３０７が設けられ、収容溝２３０７はトレイ２２０の位置決めピン２２０１に係合している。位置決めピンは収容溝内に係合され、構造が簡単で、且つ接続の信頼性が高い。また、位置決めピンは位置決め部品の高さを余分に増加させず、または位置決め部品の高さに対する増加は少なく、収容空洞において占める高さは比較的少なく、弾性部品が比較的大きい範囲内で圧縮されることに有利で、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させることに有利である。

【0102】

本実施形態において、図１４、図１６及び図１８に示されるように、位置決め部品２３０２の外壁面と弾性部品２３０１の内壁面との間に０より大きい隙間を形成する。該隙間の存在により、バッテリー交換プロセスにおいて位置決め部品は弾性部品の圧縮または伸長に影響を及ぼさなく、さらにバッテリー交換の信頼性を向上できる。

【0103】

また、本実施形態において、弾性支持アセンブリはさらに位置限定部品を含む。位置限定部品は装着板上に設けられ、弾性部品を前記装着板上に位置限定して取り付けるためのものである。弾性部品の装着の信頼性はバッテリー交換の信頼性に直接影響を及ぼし、位置限定部品は弾性部品の装着板上における取付安定性を向上させることができる。これにより、バッテリー交換の信頼性をさらに向上できる。図１４、図１６及び図１７に示されるように、前記位置限定部品は保護カバー２３０３及び貫通部品２３０４を含み、保護カバー２３０３は装着板２１０上に設けられ且つ弾性部品２３０１の首端に嵌められ、貫通部品２３０４の末端は保護カバー２３０３、弾性部品２３０１の首端を貫通する。

【0104】

そのうち、保護カバーは弾性部品のその円周方向における移動を限定でき、貫通部品は弾性部品が装着板上からはじき出されまたはトレイに持ち出されることを回避し、これにより、保護カバー及び貫通部品の協働により弾性部品を装着板に装着する際の信頼性を向上させることができ、さらにバッテリー交換の信頼性を向上させた。

【0105】

本実施形態において、貫通部品は「弾性部品が装着板から弾き出されまたはトレイに持ち出されることを防止する」という機能を実現できる前提下においてなるべく弾性部品の首端に近づけ、これにより弾性部品は比較的大きい長さ変化範囲を有する。また、本実施形態において、弾性部品はバネであり、貫通部品はネジであり、且つ貫通部品の数量は一つである。他の替わりとする実施形態において、貫通部品は他の構造、例えば位置決めピンを用いることができ、貫通部品は必要に応じて二つまたは二つ以上に設置できる。

【0106】

図１７に示されるように、貫通部品２３０４の末端は位置決め部品２３０２の外部に位置する。貫通部品は位置決め部品内部に延伸してトレイの位置決めピンと位置決め部品のマッチに影響することなく、これにより、バッテリー交換の信頼性をさらに向上させることに有利である。

【0107】

図１３に示されるように、弾性支持アセンブリ２３０の数量は四つであり、そのうち二つの弾性支持アセンブリ２３０は前記電気自動車の車首方向に対応する車首弾性支持アセンブリであり、他の二つの弾性支持アセンブリ２３０は前記電気自動車の車尾方向に対応する車尾弾性支持アセンブリである。前記車首弾性支持アセンブリの高さは前記車尾弾性支持アセンブリの高さより低く、且つ前記車首弾性支持アセンブリと前記車尾弾性支持アセンブリとの間の高さ差は前記電気自動車のシャーシとマッチさせるためである。

【0108】

他にも、さらに以下について説明したい。本実施形態において、四つの弾性支持アセンブリ上に支持されるトレイは一体型構造である。他の替わりとなる実施形態において、四つの弾性支持アセンブリの上方にあるトレイを互いに独立する構造に設置でき、即ちそれぞれの弾性支持アセンブリ上に一つのトレイが対応するように設けられる。他の替わりとなる実施形態において、二つの車首弾性支持アセンブリ上のトレイが一体型として設けられ、さらに二つの車尾弾性支持アセンブリ上のトレイが一体型として設けられる。対応するように、他の替わりとなる実施形態において、同じ側に位置する車首弾性支持アセンブリ及び車尾弾性支持アセンブリを一体型として設置できる。

【0109】

本実施形態において、車首弾性支持アセンブリ及び車尾弾性支持アセンブリの間の高さの差は電気自動車のシャーシとマッチし、これによりトレイの各部分はなるべく同時にバッテリーと接触でき、バッテリー交換の信頼性を向上させる。また、作業台とバッテリーとの間の直接衝突を減少または回避でき、トレイは基本的にバッテリーとの全面積接触を実現でき、応力が集中する現象を減少または回避でき、これによりバッテリーに対する損傷を低減させる。