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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-02
(45)【発行日】2024-05-14
(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】
B60L 53/80 20190101AFI20240507BHJP
B60S 5/06 20190101ALI20240507BHJP
B61B 13/00 20060101ALI20240507BHJP
B60K 1/04 20190101ALI20240507BHJP
B62B 3/06 20060101ALI20240507BHJP
【ＦＩ】
B60L53/80
B60S5/06
B61B13/00 A
B60K1/04 A
B62B3/06 B
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2022073220
(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
(65)【公開番号】P2022127632
(43)【公開日】2022-08-31
【審査請求日】2022-05-23
(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
(73)【特許権者】
【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
(73)【特許権者】
【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国際弁理士法人
(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
【審査官】清水 康
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１３／１４４９５５（ＷＯ，Ａ２）
【文献】特開平１１－０７０４３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０９６６７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－００６４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１９２７８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２６６２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１３７３６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１９８５５２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭５９－１６５６７０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－０５１４３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０４０９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６６９８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１６７９６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－００８０９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－００１１３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０
Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８
Ｂ６０Ｓ ５／０６
Ｂ６０Ｋ １／００ － １／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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であって、前記バッテリー交換作業台は、上板、下板、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、
前記下板は、前記上板の下方に取り付けられるものであり、
前記ロック解除装置は前記バッテリー交換作業台に取り付けられ、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、
前記移動駆動装置の駆動出力端は前記上板と接続するように取り付けられ、前記下板に対する前記上板の水平方向における移動を駆動した後に、ロック解除された要充電バッテリーを前記電気自動車から解放して前記上板に直接落下させるか、前記交換バッテリーを前記電気自動車のバッテリー装着台座に差し込むためのものであり、
前記上板の上面にはバッテリーの位置決め用のブリッジピンがさらに設けられ、前記ブリッジピンは、上に向けて開口する凹溝を有し、前記ブリッジピンには位置決め用の磁性を有する鋼が装着されていることを特徴とする、バッテリー交換作業台。
【請求項2】
前記バッテリー交換作業台はロック解除装置を含み、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１に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項3】
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、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、
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ることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項4】
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３に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項5】
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１に記載のバッテリー交換作業台。
【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を固定するための固定台座が装着され、
前記位置決めロッドと前記上板の上面のバネ固定台座は位置合わせして取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項7】
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６に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項8】
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ることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載バッテリー交換作業台。
【請求項9】
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ることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項10】
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ることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項11】
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１０に記載のバッテリー交換作業台。
【請求項12】
リフトアップ部、走行駆動部、及びバッテリー装着部を含むバッテリー交換移動作業台であって、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、バッテリー交換中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に用いられ、
前記バッテリー装着部にバッテリー交換作業台が取り付けられ、前記バッテリー交換作業台にロック解除装置が取り付けられ、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、前記バッテリー交換作業台は、交換バッテリーを載置するための上板、前記上板の下方に取り付けられる下板、及び移動駆動装置を含み、前記移動駆動装置の駆動出力端は前記上板と接続するように取り付けられ、前記下板に対する前記上板の水平方向における移動を駆動した後に、ロック解除された要充電バッテリーを前記電気自動車から解放して前記上板に直接落下させるか、前記交換バッテリーを前記電気自動車のバッテリー装着台座に差し込むためのものであり、前記上板の上面にはバッテリーの位置決め用のブリッジピンがさらに設けられ、前記ブリッジピンは、上に向けて開口する凹溝を有し、前記ブリッジピンには位置決め用の磁性を有する鋼が装着さ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13】
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、及び、請求項１２に記載のバッテリー交換移動作業台を含むことを特徴とする、スピード交換システム。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか一項に記載のバッテリー交換作業台が使用されるバッテリー交換のための方法であって、前記バッテリー交換作業台の前記ロック解除装置を、前記電気自動車の底部で前記バッテリー装着台座における前記バッテリーロック装置と接触させることで、要充電バッテリーに対してロック解除を行うステップと、
前記バッテリー交換作業台の前記上板を前記下板に対して水平方向に移動した後に、ロック解除された要充電バッテリーを前記電気自動車から解放して前記上板に直接落下させるステップと、
前記バッテリー交換作業台を使用して、前記要充電バッテリーを搬出し、交換用バッテリーを返送するステップと、
前記バッテリー交換作業台の前記上板を前記下板に対して水平方向に移動した後に、前記交換用バッテリーを前記電気自動車の前記バッテリー装着台座にロックするステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項15】
前記方法は、リフトアップ部、走行駆動部、及びバッテリー装着部を含むバッテリー交換移動作業台の移動を駆動するための走行駆動部を使用し、前記バッテリー装着部に前記バッテリー交換作業台が取り付けられおり、前記方法は、
前記バッテリー交換作業台の前記ロック解除装置を、前記電気自動車の底部で前記バッテリー装着台座における前記バッテリーロック装置と接触させる前に、前記走行駆動部を使用して、前記バッテリー交換作業台を前記電気自動車の底部に移動させるステップと、
前記走行駆動部を使用して前記バッテリー交換作業台を移動させて、前記要充電バッテリーを搬出し、前記交換用バッテリーを返送するステップと、を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記方法はまたリフトアップ部を使用し、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、バッテリー交換中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、前記バッテリー交換作業台は、前記リフトアップ部の頂部に取り付けられ、前記方法は、
前記走行駆動部を使用して、前記バッテリー交換作業台を前記電気自動車の底部に移動させた後、前記リフトアップ部を使用して前記バッテリー交換作業台を上昇させることで、前記バッテリー交換作業台の前記ロック解除装置を、前記電気自動車の底部で前記バッテリー装着台座における前記バッテリーロック装置と接触させるステップと、
ロック解除された要充電バッテリーを前記電気自動車から解放して前記上板に直接落下させた後、前記リフトアップ部を使用して前記バッテリー交換作業台を下降させるステップと、
前記交換用バッテリーを返送した後、前記リフトアップ部を使用して前記バッテリー交換作業台を上昇させることで、前記交換用バッテリーを前記電気自動車の前記バッテリー装着台座にはめ込むステップと、を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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】
【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1】
【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2】
【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。
【実施例3】
【0110】
本実施例のスピードバッテリー交換システムと実施例１の図１に示されるスピード交換システム１００は基本的に同じであり、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。
【0111】
該バッテリーラック１０１に載置されるバッテリー１０４は、電気自動車１０５の交換に用いられる交換用バッテリー、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上にフレームからなる複数の載置層が設置されている。
【0112】
該バッテリー交換移動作業台１０３は、電気自動車１０５上の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りさらに電気自動車１０５上に装着するためのものである。走行可能で且つバッテリー１０４の昇降をリフトアップできるリフト装置、及びリフト装置上に装着され電気自動車１０５上の要充電バッテリーを取り外しまたは自動的に交換用バッテリーを電気自動車１０５上に装着するバッテリー装着部を含む。
【0113】
該スタッカクレーン１０２を用いて、バッテリー交換移動作業台１０３から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上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上に載置する。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の水平方向及び垂直方向における移動を実現し、延伸可能でバッテリー１０４を取り及び置く（ｐｉｃｋ－ａｎｄ－ｐｌａｃｅ）ための伸縮台を含む。
【0114】
稼働する際に、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は一つの完全なる電気自動車の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に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分間でバッテリーの自動交換を完了でき、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、さらに交換効率を大きく向上させた。
【0115】
本実施例のバッテリー交換移動作業台は実施例１の図２に示されるバッテリー交換移動作業台１０３と基本的に同じで、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。
【0116】
該走行駆動部１０６は設備全体のバッテリー１０４の取り外しプロセス及び交換プロセスにおける移動を駆動するためのものである。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にすることができる。
【0117】
該リフトアップ部１０７は走行駆動部１０６上に装着され、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のものであり、垂直方向上における昇降を制御するリフト装置１０７１、及びリフト装置１０７１の昇降を駆動するリフト駆動部１０７２を含む。具体的には、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とすることができる。
【0118】
該バッテリー装着部１０８はリフト装置１０７１の頂部に設けられ、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の上面には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ロック機構に対してロック解除を行い、電気自動車１０５上のバッテリー１０４の取り外し及びロックを自動的に実現する。
【0119】
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の制御により電気自動車１０５の底部に移動し、リフト駆動部１０７２によりリフト装置１０７１の上昇を駆動し、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の底部にあるバッテリー装着台座内の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し、それからバッテリー装着部１０８が水平方向で移動するよう駆動し、これによりロック解除後の要充電バッテリーを電気自動車上から離脱させ且つ直接バッテリー装着部１０８上に落下させる。それからリフト駆動部１０７２を用いてリフト装置１０７１の降下を制御し、走行駆動部１０６によりバッテリー交換移動作業台１０３をバッテリーラック１０１に移動するよう駆動し、それからスタッカクレーン１０２が要充電バッテリーを取り外し、これと共に交換用バッテリーに交換する。走行駆動部１０６はさらにバッテリー交換移動作業台１０３を電気自動車１０５の下方に移動するよう駆動し、リフト駆動部１０７２を利用してリフト装置１０７１が上昇するよう駆動し、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係合するようにする。それからバッテリー装着部１０８を平行移動させ、交換用バッテリーがバッテリー装着台座内にロックされ、それからリフト駆動部１０７２によりリフト装置１０７１を降下され、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の底部から離れるように移動させ、これにより電気自動車１０５の自動的なバッテリースピード交換プロセスを完了させる。
【0120】
図１９に示されるように、本発明の一つの実施形態の走行駆動部は一般的に移動装置３０１０及び同期駆動装置３０２０を含む。
【0121】
該移動装置３０１０は移動及び支持のための架台３０１１を含む。
【0122】
該同期駆動装置３０２０は、架台３０１１の走行ルートに沿って固定される径方向ラックまたはスロット（歯溝）を有するタイミングベルト（歯付ベルト）３０２１、タイミングベルト３０２１と係合して且つ架台３０１１上に固定される挟持装置３０２２、及びタイミングベルト固定台座を含む。タイミングベルト３０２１の両端はそれぞれタイミングベルトの固定台座内に固定され、挟持装置３０２２は架台３０１１がタイミングベルト３０２１延伸ルートに沿って水平移動するよう駆動するためのものである。
【0123】
稼働する際、架台３０１１をタイミングベルト３０２１の延伸ルート上に置き、さらに挟持装置３０２２によりタイミングベルト３０２１と接触させ、挟持装置３０２２はタイミングベルト３０２１と係合（噛合）できる駆動ギアを有し、挟持装置３０２２が駆動ギアを回転するように駆動する場合、タイミングベルトは動かず、挟持装置３０２２とタイミングベルト３０２１ラックの係合力を利用して架台３０１１全体がタイミングベルト３０２１に沿って前進するように駆動する。
【0124】
また、架台３０１１上に装着架台３０１２を設置でき、装着架台３０１２上においてバッテリー交換のための設備を装着できる。
【0125】
本発明の一つの実施形態において、該移動装置３０１０はさらにタイミングベルト３０２１と並行的に取り付けられた二つのレール３０１４を含むことができる。架台３０１１は架台底部に取り付けられたローラ３０１３によりレール３０１４に沿って水平移動する。ローラ３０１３及びレール３０１４の協働により同期駆動装置３０２０の負担を減少させることができる。
【0126】
図２１、２２に示されるように、本発明の一つの実施形態において、具体的にローラ３０１３は、架台３０１１の同じ側に位置する円柱型荷重ローラ３０１３１、及び架台３０１１のもう片側に位置する凸リングを有するガイドローラ３０１３２を含む。ガイドローラ３０１３２は外表面の係合溝によりレール３０１４上に係合され、さらに架台３０１１が移動する際にレール３０１４またはタイミングベルト３０２１の規定ルートから外れないよう制限する。荷重ローラ３０１３１及びガイドローラ３０１３２はそれぞれ軸心を貫通するシャフト３０１３３により一つのＵ型の固定台座３０１５上に装着でき、該固定台座３０１５はさらに架台３０１１と固定される。
【0127】
図２０に示されるように、本発明の一つの実施形態において、同期駆動装置３０２０の挟持装置３０２２は、外円周の表面に径方向ラックを有するタイミングベルトプーリ３０２２１を含む。タイミングベルトプーリ３０２２１は支持台座により架台３０１１の片側に装着され、支持台座上にさらに二つのアイドラプーリ（転移プーリ）３０２２２が設けられ、該二つのアイドラプーリ３０２２２はそれぞれタイミングベルトプーリ３０２２１の往復旋回方向の両側に位置しタイミングベルト３０２１をタイミングベルトプーリ３０２２１の外円周上に挟持するものである。該挟持装置３０２２はさらにタイミングベルトプーリ３０２２１の回転を駆動するモータ３０２２３を含む。稼働する際、モータ３０２２３はタイミングベルトプーリの軸方向回転を駆動し、タイミングベルト３０２１の係合作用力により、タイミングベルトプーリはタイミングベルト３０２１の方向に沿って移動し、さらに架台が水平移動するようにし、二つのアイドラプーリ３０２２２はそれぞれタイミングベルトプーリの両側に位置し、もう片面からタイミングベルト３０２１を挟持し、さらにタイミングベルト３０２１をタイミングベルトプーリ３０２２１の外周面に限定し、これによりタイミングベルト３０２１とタイミングベルトプーリ３０２２１の接触面積を増加させ、駆動時の係合力を向上させる。さらには、モータ３０２２３とタイミングベルトプーリ３０２２１との間に減速機を装着できる。
【0128】
図２３に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該同期駆動装置３０２０はさらにタイミングベルト３０２１の両端をそれぞれ固定する第一同期台座３０２３及び第二同期台座３０２４を含むことができる。第一同期台座３０２３及び／または第二同期台座３０２４上にタイミングベルト３０２１のゆるみの度合いを調整するための調整装置が取り付けられ、該調整装置はさらにタイミングベルト３０２１を挟持する挟持ブロック３０２４１、及び該挟持ブロック３０２４１の水平位置を調整する調節部３０２４２を含むことができる。挟持ブロック３０２４１により調節部３０２４２とタイミングベルト３０２１との間に接続関係を作り、調節部３０２５２により挟持ブロック３０２４１がタイミングベルトの延伸方向に沿って往復移動することを制御することでタイミングベルト３０２１のゆるみの度合いを制御できる。
【0129】
さらに、本発明の一つの実施形態において、該挟持ブロック３０２４１は挟持板３０２４１１及びラックベース３０２４１２を含む。挟持板３０２４１１及びラックベース３０２４１２はそれぞれタイミングベルトの両面からタイミングベルトを挟持し、タイミングベルトをより良く固定させるために、該ラックベース３０２４１２とタイミングベルト３０２１の接触面はタイミングベルト３０２１のラックに対応するスロットを設置できる。挟持板３０２４１１とラックベース３０２４１２はタイミングベルト３０２１を挟持した後に、さらにボルトにより両者を固定させ、安定的な固定構造を形成する。該調節部３０２４２は、ネジ穴により第一同期台座３０２３または第二同期台座３０２４上に固定される調整ボルトを含むことができる。調整ボルトの片端は調整端であり、もう片端は挟持ブロック３０２４１と可動的に接続している。調整する際、ボルトを回し、ボルトは挟持ブロック３０２４１がタイミングベルトの延伸方向に沿って水平に往復移動できるようにする。
【0130】
さらに、本発明の一つの実施形態において、該走行駆動部はさらにネジ軸位置決め装置３０３０を含むことができる。ネジ軸位置決め装置３０３０は、架台３０１１上に固定されるネジ軸装置３０３１、及び装着台３０１２上に固定され且つネジ軸装置３０３１のネジ軸と接続するプッシュ板３０３２を含む。ネジ軸装置３０３１は駆動部によりネジ軸の回転を駆動し、ネジ軸の回転により、プッシュ板３０３２はネジ軸の延伸方向に沿って水平移動するように推し、さらにはプッシュ板と固定する装着台３０１２が架台３０１１に対して水平移動するようにし、装着台３０１２の移動方向は架台３０１１の水平移動方向と垂直である。同期駆動装置により架台及び装着台を車体底部の交換待ちバッテリーの位置に移動させた場合、ネジ軸装置３０３１によりプッシュ板３０３２をプッシュし、さらには、制御台３０１２の架台３０１１上における位置を調整し、該調整方向はタイミングベルト３０２１と垂直で、装着台上方に位置するバッテリー交換設備の位置を調整することにより、バッテリーの位置に位置合わせし、これによりバッテリー交換設備の位置合わせの正確性を向上させる。
【0131】
図２４に示される通り、本発明の一つの実施形態において、ネジ軸位置決め装置３０３０のネジ軸装置３０３１はネジ軸３０３１５及びネジ軸３０３１５の回転を駆動するサーボモータ３０３１１、及びサーボモータ３０３１１とネジ軸３０３１５との間に装着される減速機３０３１２を含むことができる。稼働する際、サーボモータ３０３１１は減速機３０３１２によりネジ軸３０３１５が回転するようにし、これによりプッシュ板３０３２の水平移動を実現する。プッシュ板３０３２は直接ネジ穴によりネジ軸３０３１５と接続でき、またはネジ軸３０３１５上に嵌められた調整ナット３０３１４と直接接続できる。また、さらには減速機３０３１２とネジ軸３０３１５との間に軸コネクタ３０３１３を装着できる。
【0132】
本発明の一つの実施形態において、架台３０１１と装着台３０１２との間にスライド装置３０１７を設置でき、これにより装着台３０１２が架台３０１１に対して移動する際の柔軟性（自由度）を向上させる。スライド装置３０１７は、架台３０１１上に装着されるスライド溝３０１７１、及び装着台３０１２上に固定され且つスライド溝３０１７１上に係合されるスライダ３０１７２を含む。他の実施形態において、スライド溝３０１７１とスライダ３０１７２の装着位置は逆とすることもできる。
【0133】
図２５に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該走行駆動部はさらにバッテリー交換移動作業台及び固定点とそれぞれ接続するケーブルベア装置を含むことができる。該ケーブルベア装置は一般的にケーブルを束縛及び収納するための接続部品３０４０、及び接続部品３０４０を収納するための収容溝３０４６を含む。
【0134】
該接続部品３０４０は二枚の向かい合うように設置された接続板３０４１、及び二枚の接続板３０４１を互いに平行的に固定する二枚の間隔を開けて設置する仕切板３０４２を含む。複数の接続部品３０４０は接続板３０４１によって互いに回転可能に接続されて中空トンネルを有する構造を形成する。
【0135】
該収容溝は頂部が開口する条形箱であり、互いに接続した後の接続部品３０４０を置くためのものであり、現場のすっきり度を向上させる。
【0136】
本実施形態において、それぞれの接続部品３０４０の接続板３０４１と仕切板３０４２は一つの中空のトンネルを形成し、各接続部品３０４０が接続板３０４１によって接続された後、それぞれのトンネルが互いに連通し、ケーブルを貫通させるための収納パイプを形成し、各接続部品３０４０の間は可動的に接続され、これにより該収納パイプは一つの方向（軸方向）上で任意の形状に折り曲げられることができ、これによりケーブルが稼働設備とともに移動するよう駆動し、且つ一つの収納パイプは複数本のケーブルを束縛でき、これにより設備上のケーブルが散乱することを回避する。また、接続部品３０４０はさらに一定の圧力に耐えられることで、内部のケーブルの損傷を回避する。収容溝は接続後の接続部品３０４０が任意に移動すること、または任意に踏まれることを制限でき、これによりケーブルの安全性を向上させる。収容溝は装着される際に接続部品３０４０の移動方向に配置され、これにより接続部品３０４０は設備の移動に従って収容溝内に置くことができ、これと共に設備の移動に従って収容溝中から自動的に引き出されることができる。
【0137】
具体的に接続部品３０４０はリベットのような固定部品により二つの接続部品３０４０の接続板３０４１を可動的に接続する。また、仕切板３０４２の通路方向上における幅は需要に応じて異なる幅に調整でき、互いに接続した後の接続部品３０４０は使用環境の違いにより、内部のケーブルを露出しまたは内部のケーブルを閉じ込めるものである。
【0138】
本発明の一つの実施形態において、具体的な接続板３０４１の設置は以下のようにすることができる。その両端はそれぞれ他の接続板３０４１と互いに接続する際の接続部３０４１１であり、接続後の接続強度を向上させるため、同一接続板３０４１の両端の接続部３０４１１はそれぞれ他の接続板３０４１と接続した後に相互回転を実現する係合機構である。係合装置により、二つの接続部品３０４１の接続効果を向上でき、これとともに両者の回転接触を比較的大きい範囲内に限定し、点接続の方式によってもたらされる早い摩耗変形を回避できる。具体的な係合機構は、任意の二つの接続部品３０４０が接続点に対して任意角度回転できるように保証し、これとともに接続点の圧力を分散させる構造とすることができる。二つの接続板３０４１上には複数の異なる直径の同心円を設けることができ、且つ二つの接続板３０４１上の同心円は互いに嵌めることができる。
【0139】
さらに言えば、本発明の一つの実施形態において、接続後の接続部品３０４０の外観をすっきりさせるため、各接続部品３０４０上の接続板３０４１の接続部３０４１１の厚さは接続板３０４１の本体の厚みの半分より小さいかまたは同じで、且つ同一の接続板３０４１の両端の接続部３０４１１の係合機構の位置は相反するものである。該構造を用いた場合、二つの接続板３０４１が互いに接続する際の両者の接続部３０４１１は凹凸が対応し、両者の接続部３０４１１の厚みは接続板３０４１全体の厚みと同じで、外観上において接続後の接続部品３０１０は全体的に一致している。このため、接続後の接続板３０４１が回転しやすいように、接続部３０４１１と接続板３０４１との間の移行ステージ部は接続部３０４１１の端部形状に対応する弧形とすることができる。
【0140】
本発明は一つの実施形態において、具体的な係合機構を提供し、該係合機構は接続板３０４１の片端に設置する主動係合機構３０４３、及び接続板３０４１のもう片端に設置される受動係合機構３０４４を含む。主動係合機構３０４３は、該端接続部３０４１１の軸孔３０４３１を貫通し、及び軸孔３０４３１の外側に設置され且つ軸孔３０４３１の直径より大きい内径を持つ位置限定リング３０４３２を含むことができる。受動係合機構３０４４は同じように、該端部接続部３０４１１を貫通する軸孔３０４４１、軸孔３０４４１の辺縁に位置限定リング３０４３２の内径より小さいかまた同じ外径を持つ凸リング３０４４２を有することができる。
【0141】
装着する際、二つの接続する接続板３０４１の接続部３０４１１はそれぞれ能動係合機構３０４３及び受動係合機構３００４を有し、接続する際、受動係合機構３０４４の接続板３０４１は凸リング３０４４２により能動係合機構３０４３の位置限定リング３０４３２内に係合し、これにより二つの接続部品３０４０は凸リング３０４４２、位置制限リング３０４３２及び同時に両者の軸孔３０４３１、３０４４１を貫通するリベットを接続点とする回転構造を形成し、二つの接続部品３０４０の接続強度を向上させている。
【0142】
さらに、二つの接続部品３０４０の係合機構を取り付けやすいよう、本発明の一つの実施形態において、同じ接続部品３０４０の二枚の接続板３０４１の同じ端部の接続部３０４１１は同じ側に位置する。該構造が一つの接続部品３０４０ともう一つの接続部品３０４０を接続させる場合、片側から二つの接続部品３０４０の能動係合機構３０４３と受動係合機構３０４４を係合させる。
【0143】
本発明の一つの実施形態において、該受動係合機構３０４４はさらに、間隔を開けて凸リング３０４４２の外側に設置される弧形挟持部３０４４３を有する。弧形挟持部３０４４３は少なくとも二つ設置され、且つ各弧形挟持部３０４４３は接続部３０４１１上に対称的に配置され、弧形挟持部３０４４３が二つの接続部品３０４４０を接続する際、位置限定リング３０４３２が凸リング３０４４２上に係合した後、位置限定リング３０４３２の外側面によりそれに対して位置限定及び固定を行い、該構造はさらに二つの接続部品３０４０の接続後の強度を向上できる。また、弧形挟持部３０４４３は接続部本体表面から突出する構造として、さらに接続部３０４１１自身の強度を向上できる。具体的な弧形挟持部３０４４３は独立した弧形線分とすることができ、または閉鎖的な弧形線分形状を有する凸起構造とすることもできる。
【0144】
図２６に示されるように、本発明の一つの実施形態において、接続後の接続部品３０４０を固定しやすいように、該接続部品３０４０はさらに接続点と固定するジョイント３０４５を含むことができる。ジョイント３０４５の基本形状と接続部品３０４０は一致し、二枚の向かい合うように設置される固定板３０４５１、及び二枚の固定板３０４５１を互いに平行的に固定する二枚の間隔を開けて設置される仕切板３０４５４を含む。固定板３０４５１の片端は接続部品３０４０の接続部３０４１１と接続する接続部３０４５２であり、もう片端は固定点とマッチする固定端３０４５３である。使用する際、複数の互いに接続する接続部品３０４０の両端をそれぞれ一つジョイント３０４５に接続し、一つのジョイント３０４５は固定端３０４５３により固定点の固定構造と固定され、接続部３０４５２により接続部品３０４０と接続し、もう一つのジョイント３０４５は固定端３０４５２により設備と固定し、その接続部３０４５２と接続部品３０４０は接続される。接続後の各接続部品３０４０は二つのジョイント３０４５を介して移動できる。
【0145】
さらに言えば、該固定端３０４５３の形状は矩形とすることができ、且つ固定端３０４５３上に貫通孔３０４５５が設置され、例えば以下の通りである。矩形孔または円形孔であって、貫通孔３０４５５の側部に貫通孔３０４５５と連通する固定孔３０４５６が設置される。装着する際、固定点の固定部品は貫通孔３０４５５中に伸び、さらに固定孔３０４５６を貫通するネジ杆により該固定部品を貫通孔３０４５５中に限定し、これによりジョイント３０４５と固定点は安定的な接続関係を形成する。具体的な固定部品はジョイント３０４５の二つの固定端３０４５３上の貫通孔３０４５５を同時に貫通する一本の固定ロッドである。
【実施例4】
【0146】
本実施例のスピード交換システムと実施例１の図１に示されるスピード交換システム１００は基本的に同じで、一般的にはバッテリーラック１０１、スタッカクレーン１０２及びバッテリー交換移動装置１０３を含む。
【0147】
該バッテリーラック１０１は電気自動車１０５の使用する交換用バッテリー、及び電気自動車１０５上から交換された要充電バッテリーを載置するものであり、該バッテリーラック１０１はフレームからなる複数の載置層を含む。
【0148】
該バッテリー交換移動装置１０３は電気自動車１０５上の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１０４を受け取りさらに電気自動車１０５上に装着することに用いられる。走行可能で且つバッテリー１０４の昇降をリフトアップできるリフト装置、及び該リフト装置上に装着され、自動的に電気自動車１０５上の充電待ちバッテリーを取り外す、または自動的に交換用バッテリーを電気自動車１０５上に装着するバッテリー装着部を含む。
【0149】
該スタッカクレーン１０２は、バッテリー交換移動装置１０３によって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装置１０３上に載置するものである。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の水平方向及び垂直方向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。
【0150】
稼働する際、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装置１０３は一つの完全なる電気自動車の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は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、労働強度を低減させることができ、交換効率を大いに向上させた。
【0151】
図２７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は一般的に、バッテリー交換移動作業台１０３の水平移動を駆動する水平移動部Ａ、昇降功能を提供する垂直昇降部Ｂ、バッテリーのロック解除及び装着を行うバッテリー装着部Ｃ、各部品の作動に対して動力を提供する動力部Ｄを含む。
【0152】
該水平移動部Ａはバッテリー交換移動装置１０３のバッテリーの出し入れ（ｐｉｃｋ－ａｎｄ－ｐｌａｃｅ）プロセス、交換プロセスにおける移動を駆動するものであり、装着台座を移動及び提供するための移動台Ａ１０、及びバッテリー交換ルートに沿って移動台Ａ１０の移動を駆動する水平駆動装置Ａ２０を含む。
【0153】
該垂直昇降部Ｂは水平移動部Ａに装着され、垂直方向における昇降に用いられ、バッテリーが交換されやすいようにする。移動台Ａ１０上に装着されるハサミ式昇降機構及びハサミ式昇降機構昇降を駆動するリフトアップ駆動装置を含む。
【0154】
該バッテリー装着部Ｃは垂直昇降部Ｂの頂部に設置され、交換用バッテリーまたは交換されたバッテリーを載置し、これと共に制御ユニットの制御下において電気自動車上のバッテリーの取り外し及び装着を実現する。ハサミ式昇降機構の上端に装着されたバッテリー交換作業台を含み、該バッテリー交換作業台は上板Ｃ１０、及び電気自動車上に装着され且つロック状態にあるバッテリーをロック解除するためのロック解除装置Ｃ５０を含む。
【0155】
該動力部Ｄは移動台Ａ１０に装着され、各設備に対して稼働時の動力及び制御を提供する。
【0156】
稼働する際、バッテリー交換移動作業台１０３は水平移動部Ａの制御により電気自動車の底部に移動し、リフトアップ駆動装置を利用してハサミ式昇降機構の上昇を駆動し、バッテリー装着部Ｃを用いて電気自動車における交換待ちバッテリーと接触し、さらにロック解除装置Ｃ５０を用いて交換待ちバッテリーに対してロック状態の解除を行い、ロック解除後の交換待ちバッテリーを直接上板Ｃ１０上に落下させる。それからリフトアップ駆動装置によりハサミ式昇降機構の降下を制御し、さらに水平駆動装置Ａ２０により移動台Ａ１０がバッテリーラック１０１に移動するよう制御し、スタッカクレーン１０２を用いて交換待ちバッテリーを取り外し、これと共に新しいバッテリーを取り付ける。水平駆動装置Ａ２０はさらに移動台Ａ１０を電気自動車１０５の下方に移動するよう駆動し、ハサミ式昇降機構を用いて上板Ｃ１０の上昇を駆動し、上にあるバッテリーが電気自動車１０５のバッテリー装着台座内に係合し且つ自動的にロックするようにする。さらにリフトアップ駆動装置によりハサミ式昇降機構の降下を制御し、それから水平駆動装置Ｃ２０を用いて移動台Ａ１０を電気自動車１０５の底部から待機位置に戻るように駆動し、これで一台の電気自動車１０５の自動バッテリー交換プロセスが完了する。
【0157】
図２８に示されるように、本発明の一つの実施形態において、水平駆動装置Ａ２０は径方向ラックを有するタイミングベルトＡ２１、及びタイミングベルトＡ２１と係合して且つ架台Ａ１２上に固定される挟持駆動装置Ａ２２を含む。
【0158】
移動台Ａ１０は矩形のフレーム構造を用いて、各部品を装着するための台座とすることができ、タイミングベルトＡ２１はバッテリー交換経路に沿って配置され、タイミングベルトの両端は固定台座により固定的に装着され、挟持駆動装置Ａ２２は移動台Ａ１０上に固定され、それはタイミングベルト２１と係合関係を形成すると共に稼働動力を提供し、タイミングベルトＡ２１上のラックはタイミングベルトＡ２１が挟持駆動装置Ａ２２に対してスライドすることを回避し、これにより挟持駆動装置Ａ２２が作動する際、タイミングベルト２１の係合力により移動体Ａ１０がタイミングベルト２１に沿って移動するよう推すことにより、移動体Ａ１０を移動させ且つ正確に任意の指定位置に停止させるように制御するという目的を達成する。
【0159】
さらに移動台Ａ１０において装着台Ａ１１を設置でき、該装着台Ａ１１は可動的に移動台Ａ１０に装着されリフトアップ部を取り付けるための台座とすることができる。
【0160】
図２９に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該挟持駆動装置Ａ２２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Ａ２２１、タイミングベルトプーリＡ２２１の往復回転方向の両側に位置してタイミングベルトＡ２１をタイミングベルトプーリＡ２２１の外円周上に挟持するアイドラプーリＡ２２２、及びタイミングベルトプーリＡ２２１の回転を駆動するモータＡ２２３を含む。稼働する際、タイミングベルトＡ２１のラックを有する片面はタイミングベルトプーリＡ２２１の外円周上にくっ付き、タイミングベルトＡ２１上のラックとタイミングベルトプーリＡ２２１上のラックは係合し、二つのアイドラプーリＡ２２２はタイミングベルトＡ２１のもう片面に設置され、さらにタイミングベルトＡ２１をタイミングベルトプーリＡ２２１の外円周表面に限定し、これによりタイミングベルトＡ２１とタイミングベルトプーリＡ２２２の接触面積を増大させ、駆動時の係合力を向上させる。さらには、モータＡ２２３とタイミングベルトプーリＡ２２１との間に減速機を装着できる。挟持駆動装置Ａ２２は固定台座により移動台Ａ１０上に固定できる。
【0161】
本発明の一つの実施形態において、移動台Ａ１０上にさらに装着台Ａ１１が装着され、移動台Ａ１０と装着台Ａ１１との間に両者間の相対位置を調整するためのネジ軸位置決め装置が装着され、該ネジ軸位置決め装置は、移動台Ａ１０上に固定され且つ移動台Ａ１０の走行方向に垂直のネジ軸装置Ａ３１、及び装着台Ａ１２上に固定され且つネジ軸装置Ａ３１と接続するプッシュ板Ａ３２を含む。ネジ軸装置Ａ３１の運動はプッシュ板Ａ３２を推して装着台Ａ１１の移動台Ａ１０に対する位置を調整でき、該位置の調整方向は架台Ａ１２の正常移動方向に垂直する。
【0162】
図３３に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該ネジ軸装置Ａ３１は、ネジ軸Ａ３１５及びネジ軸Ａ３１５の回転を駆動するサーボモータＡ３１１、及びサーボモータＡ３１１とネジ軸Ａ３１５との間に装着される減速機Ａ３１２を含むことができる。稼働する際、サーボモータＡ３１１は減速機Ａ３１２によりネジ軸Ａ３１５の回転を駆動し、これによりプッシュ板Ａ３２の移動を実現する。プッシュ板Ａ３２は直接ネジ穴によりネジ軸Ａ３１５と接続し、直接ネジ軸Ａ３１５上に嵌められている調整ナットＡ３１４と接続できる。ネジ軸位置決め装置全体は一つの固定台座により移動台に固定できる。また、さらに減速機Ａ３１２とネジ軸Ａ３１５との間に軸コネクタＡ３１３を取り付けられる。
【0163】
本発明の一つの実施形態において、移動台Ａ１０と装着台Ａ１２との間にスライド装置Ａ１７を設置でき、これにより移動台Ａ１０に対して移動する際の装着台Ａ１１の柔軟性を向上させることができる。スライド装置Ａ１７は、移動台Ａ１０上に取り付けられたスライド溝Ａ１７１、及び装着台Ａ１１に固定されて且つスライド溝Ａ１７１上に係合されるスライダＡ１７２を含む。他の実施形態において、スライド溝Ａ１７１とスライダＡ１７２の取り付け位置は反対にすることもできる。
【0164】
本発明の一つの実施形態において、該移動台Ａ１０はさらに、タイミングベルトＡ２１と平行的に取り付けられた二本のレールＡ１４を含むことができる。移動台Ａ１０は移動台Ａ１０の底部に装着されたローラによりレールＡ１４上に支持されている。ローラＡ１３とレールＡ１４の協働により同期駆動装置Ａ２０の負担を減軽できる。
【0165】
図３０、３１に示されるように、本発明の一つの実施形態において、具体的にローラＡ１３は架台Ａ１２の片側に位置する円柱型荷重ローラＡ１３１、及び架台Ａ１２のもう片側の両端に位置する凸リングのあるガイドローラＡ１３２を含むことができる。ガイドローラＡ１３２はレールＡ１４上に係合でき、さらに架台Ａ１２が移動する際にレールＡ１４またはタイミングベルトＡ２１の規定ルートから離れないよう制限する。円柱型荷重ローラＡ１３１とガイドローラＡ１３２はそれぞれ軸心を貫通するシャフトＡ１３３により一つのＵ型の固定台座Ａ１５に固定されることができ、該固定台座Ａ１５はさらに架台Ａ１２と固定される。
【0166】
本発明の一つの実施形態において、該水平駆動装置Ａ２０はさらに、タイミングベルトＡ２１の両端をそれぞれ固定する第一同期台座Ａ２３及び第二同期台座Ａ２４を含むことができる。第一同期台座Ａ２３及び／または第二同期台座Ａ２４上にタイミングベルトＡ２１のゆるみの度合いを調整する調整装置が取り付けられ、図７に示されるように、該調整装置はタイミングベルトＡ２１を挟持する挟持ブロックＡ２４１、及び該挟持ブロックＡ２４１の第一同期台座Ａ２３または第二同期台座Ａ２４に対する位置を調整する調節部Ａ２４２を含むことができる。挟持ブロックＡ２４１は可動的に第一同期台座Ａ２３または第二同期台座Ａ２４内に装着され且つ調節部Ａ２４２と接続されている。挟持ブロックＡ２４１により調節部Ａ２４２とタイミングベルトＡ２１との間に接続関係を構築し、挟持ブロックＡ２４１がタイミングベルトの延伸方向における水平往復移動を制御することによりタイミングベルトＡ２１のゆるみの度合いを調整できる。具体的に第一同期台座Ａ２３と第二同期台座Ａ２４はバッテリー交換設備の走行ルートの地面に固定でき、タイミングベルトの両端はそれぞれ上記二つの同期台座内に固定され、さらにタイミングベルトＡ２１を地面から離れるようにする。
【0167】
さらに言えば、本発明の一つの実施形態において、該挟持ブロックＡ２４１は、それぞれタイミングベルトの上下両面から該タイミングベルトを挟持する挟持板Ａ２４１１及びラックベースＡ２４１２を有し、より良くタイミングベルトを挟持し固定するため、該ラックベースＡ２４１２とタイミングベルトＡ２１が接触する面にはタイミングベルトＡ２１のラックに対応するスロットを設けることができる。挟持板Ａ２４１１とラックベースＡ２４１２はタイミングベルトＡ２１を挟持した後さらにボルトを用いて両者を固定させ、安定的な固定構造を形成する。該調節部Ａ２４２は、ネジ穴により第一同期台座Ａ２３または第二同期台座Ａ２４上に固定する調節ボルトを有する。調節ボルトの片端は調節端であり、第一同期台座Ａ２３または第二同期台座Ａ２４の外部に位置し、もう片端は挟持ブロックＡ２４１と可動的に接続している。調節を行う際、調節ボルトを回すことにより挟持ブロックＡ２４１が第一同期台座Ａ２３または第二同期台座Ａ２４の方向へ近づけるかまたは離れるようにするものである。
【0168】
図３４に示されるように、本発明の一つの実施形態は垂直昇降部Ｂを開示し、該垂直昇降部Ｂは、ハサミ式昇降機構Ｂ２０及び昇降駆動装置Ｂ３０を含む。該ハサミ式昇降機構Ｂ２０は垂直方向上における昇降機能を実現するためのものであり、これによりバッテリー装着部Ｃは電気自動車１０５の底部に達することができ、バッテリーを取り付けまたは取り外す目的を実現でき、昇降駆動装置の駆動出力端と該ハサミ式昇降機構は接続され、該昇降機構の垂直方向上における昇降の駆動に用いられ、該ハサミ式昇降機構Ｂ２０はリフトアップ板を含み、該リフトアップ板はバッテリー装着部Ｃを装着するためのものである。
【0169】
図３５に示されるように、本発明の一つの実施形態において、該バッテリー装着部Ｃはバッテリー交換作業台を含むことができる。バッテリー交換作業台は上板Ｃ１０及び上板Ｃ１０上面に取り付けられるロック解除装置を含み、該上板Ｃ１０は平面形状で、リフトアップ板の上面に取り付けられ、上板Ｃ１０上にさらに移動駆動装置Ｃ３１が取り付けられている。
【0170】
図３８に示されるように、該ロック解除装置Ｃ５０は上板Ｃ１０の上面に取り付けられ、上板Ｃ１０上面に取り付けられるガイドレールＣ５９、ガイドレールＣ５９上に装着される移動台座Ｃ５２、移動台座Ｃ５２上面に垂直に取り付けられるロック解除ジャックＣ５１、及び移動台座Ｃ５２のガイドレールＣ５９における移動を駆動するための駆動プッシュバーＣ５１を含む。
【0171】
図３６に示されるように、該移動駆動装置Ｃ３１は上板Ｃ１０の水平移動の駆動に用いられ、上板Ｃ１０の下面に取り付けられるボールネジＣ３１２、及び固定点と固定されるボールネジＣ３１２の運動を駆動する駆動装置Ｃ３１１を含む。ここにおける固定点はハサミ式昇降機構Ｂ２０のリフトアップ板Ｂ２７とすることができる。
【0172】
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Ｃ５０の駆動プッシュバーＣ５７は移動台座Ｃ５２のガイドレールＣ５９に沿う上板Ｃ１０の上面における水平移動を駆動し、且つ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し、さらにハサミ式昇降機構Ｂ２０の上昇を駆動し、ロック解除ジャックＣ５１は上昇過程においてバッテリーロック機構におけるロック解除点と接触しさらに該ロック解除点を押し上げ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Ｃ１０と電気自動車のバッテリー装着位置に対応していないのであれば、駆動装置Ｃ３１１によりボールネジＣ３１２の回転を駆動させ、上板Ｃ１０が固定点（リフトアップ板Ｂ２７）に対して水平移動するようにし、これにより上板Ｃ１０のロック解除装置Ｃ５０と電気自動車のバッテリーロック機構の位置に対して精密な位置合わせを実現する。
【0173】
ロック解除ジャックＣ５１、駆動プッシュバーＣ５７及び移動台座Ｃ５２の協働により、ロック解除ジャックＣ５１の規定レール上における移動を制御でき、さらに自動的に電気自動車上のバッテリーロック機構のロック解除を実現し、バッテリーを電気自動車から脱離させ、さらにバッテリー交換移動作業台１０３により自動交換を行う。移動駆動装置Ｃ３１の制御により上板Ｃ１０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に対する要求を正確に実現できる。上記プロセス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。
【0174】
図３９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Ｃ５０はさらに中空の固定筒Ｃ５３を含み、固定筒Ｃ５３は移動台座Ｃ５２の上面に垂直に固定され、固定筒Ｃ５３内にバネＣ５３２が置かれ、ロック解除ジャックＣ５１の底端はバネにより可動的に固定筒Ｃ５３内に装着され且つ固定筒Ｃ５３から脱離できず、これと共にバネＣ５３２は固定筒Ｃ５３の開口部に当接する。ロック解除ジャックＣ５１とバッテリーのロック解除点が接触する際、一定範囲内において固定筒Ｃ５３内に戻ることができ、これによりロック解除ジャックＣ５１とロック解除点が直接衝突することにより損傷が生じることを防止する。
【0175】
本発明の一つの実施形態において、固定筒Ｃ５３の側壁上に固定筒Ｃ５３の軸方向に沿って延伸する条形溝Ｃ５３１が設けられ、ロック解除ジャックＣ５１の固定筒Ｃ５３内における片端に条形溝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Ｃ５１がバネＣ５３２の弾力作用下において移動する際、位置限定部品Ｃ５１１はロック解除ジャックＣ５１と共に条形溝Ｃ５３１内で同期的にスライドでき、これによりロック解除ジャックＣ５１が固定筒Ｃ５３から離脱することを防止する。ロック解除ジャックＣ５１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Ｃ５１の固定筒外にある片端は収縮可能なテーパー形端部Ｃ５１２にすることができる。
【0176】
本発明の一つの実施形態において、移動台座Ｃ５２の駆動プッシュバーＣ５７に近い側にスライド溝台座Ｃ５５を設置し、スライド溝台座Ｃ５５上に駆動プッシュバーＣ５７の伸縮方向に沿って設置されるスライド溝Ｃ５５１を有し、駆動プッシュバーＣ５７上に該スライド溝Ｃ５５１に係合する固定部品が設けられ、駆動プッシュバーＣ５７はスライド溝Ｃ５５１に沿ってスライドする固定部品により移動台座Ｃ５２及びロック解除ジャックＣ５１を水平移動させる。該構造により移動台座Ｃ５２は一の受動活動範囲を有し、即ち移動台座Ｃ５２またはロック解除ジャックＣ５１に逆向きの力がある場合、該スライド溝Ｃ５５１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Ｃ５７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。
【0177】
本発明の一つの実施形態において、該ロック解除装置Ｃ５０はさらに、移動台座Ｃ５２を終始ロック解除位置に保持する位置回復装置を有し、位置回復装置は移動台座Ｃ５２の駆動プッシュバーＣ５７と向かい合う側に装着される伸縮可能の弾性部品Ｃ５８を含む。弾性部品Ｃ５８は終始移動台座Ｃ５２に対して引張力を施し、移動台座Ｃ５２をガイドレールＣ５９の指定位置に位置させ、これによりさらにロック解除ジャックＣ５１をロック解除点に対応する位置に制限する。該弾性部品Ｃ５８はバネのような弾力を有する部品とすることができる。
【0178】
図３６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Ｃ１０上において上板Ｃ１０に対して相対的に移動する移動駆動装置Ｃ３１を取り付けられる。該移動駆動装置Ｃ３１は上板Ｃ１０の現在位置における水平移動を駆動するためのものであり、具体的には、上板Ｃ１０の下面に取り付けられるボールネジＣ３１２、及び固定点に固定されるボールネジＣ３１２の運動を駆動する駆動装置Ｃ３１１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平面移行作業台Ｃ１０３とすることができ、上板Ｃ１０にとって固定位置である。
【0179】
バッテリー交換プロセスにおいて、上板Ｃ１０と電気自動車のバッテリー装着位置が対応していない場合、駆動装置Ｃ３１１によりボールネジＣ３１２の回転を駆動し、上板Ｃ１０がバッテリー交換移動作業台Ｃ１０３に対して水平移動するように駆動し、これにより上板Ｃ１０のロック解除装置Ｃ５０と電気自動車のバッテリーロック機構の位置の正確な位置合わせを実現する。
【0180】
上板Ｃ１０を移動させやすいように、上板Ｃ１０の下面上にプッシュ板Ｃ１１を固定し、これと共にボールネジＣ３１２のスクリュー部にボールナットＣ３１３を嵌め、プッシュ板Ｃ１１とボールナットＣ３１３を固定させる。駆動装置Ｃ３１１がボールネジＣ３１２の回転を駆動する際、ボールナットＣ３１３はボールネジＣ３１２に沿って移動でき、これにより固定的なプッシュ板Ｃ１１により上板Ｃ１０のボールネジＣ３１２の運動方向上における移動をもたらし、プッシュ板Ｃ１１はネジ穴によりボールネジＣ３１２上に取り付けられることができ、即ちプッシュ板Ｃ１１上にスクリュー部を有し且つボールネジＣ３１２とマッチするように装着される貫通孔を有し、駆動装置Ｃ３１１がボールネジＣ３１２の回転を駆動する際、ボールネジＣ３１２とスクリュー接続するプッシュ板Ｃ１１は上板Ｃ１０に水平移動をもたらす。
【0181】
図３５、３６に示されるように、本発明の一つの実施形態において、バッテリー装着部Ｃはさらに上板Ｃ１０とリフトアップ板Ｂ２７との間に取り付けられる下板Ｃ３０を含む。下板Ｃ３０とリフトアップ板Ｂ２７は固定され、上板Ｃ１０は可動的に下板Ｃ３０の上面に置かれ、上板Ｃ１０の下面にボールネジＣ３１２が固定され、下板Ｃ３０の下面に駆動装置Ｃ３１１が固定され、下板Ｃ３０とボールネジＣ３１２の対応位置においてスライド孔Ｃ３２が設けられる。駆動装置Ｃ３１１はスライド孔Ｃ３２を貫通するボールネジ３１２を駆動するためのもので、上板Ｃ１０が下板Ｃ３０に対して水平移動するようにする。具体的にボールネジＣ３１２と上板Ｃ１０の固定構造は以下のようにすることができる。ボールネジＣ３１２上にボールナットＣ３１３が嵌められ、上板Ｃ１０の下面にプッシュ板Ｃ１１が固定され、該ボールナットＣ３１３とプッシュ板Ｃ１１が固定された後に、ボールネジＣ３１２を上板Ｃ１０の下面に限定する。駆動装置Ｃ３１１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Ｃ３１２と接続でき、また減速器によりボールネジＣ３１２と接続することもできる。
【0182】
本実施形態において、駆動装置Ｃ３１１がボールネジＣ３１２の回転を制御する際、それ自身は動かずこれにより上板Ｃ１０に対して相対移動する。本実施形態は上板Ｃ１０の相対移動により、バッテリーを装着する際またはバッテリーをロック解除する際の角度を調整し、バッテリー装着部Ｃの自動バッテリー交換効率を向上させる。
【0183】
図３７に示されるように、上板Ｃ１０を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Ｃ１０と下板Ｃ３０との間にボールネジＣ３１２と運動方向が同じのスライド装置Ｃ１３を取り付けられる。スライド装置Ｃ１３により駆動装置Ｃ１３の動力出力の大きさを小さくでき、これと共に上板Ｃ１０の移動をよりスムーズにする。
【0184】
具体的にスライド装置Ｃ１３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Ｃ１３１と係合するスライダＣ１３２を有する。上板Ｃ１０が移動する際、これと共にスライダＣ１３２がスライドレールＣ１３１上で移動することをもたらす。上板Ｃ１０と下板Ｃ３０との間の隙間を減少させるため、上板Ｃ１０とスライドレールＣ１３１の対応位置において上板Ｃ１０の上面に向けて突起する収容溝Ｃ１２が設けられ、スライダＣ１３２は収容溝Ｃ１２内に固定される。装着されたスライドレールＣ１３１は下板Ｃ３０の上面に突出しさらに上板Ｃ１０の収容溝Ｃ１２内に入り、スライダＣ１３２はこれと共に収容溝Ｃ１２内に固定され且つスライドレールＣ１３１と係合するよう接続される。移動する際、上板Ｃ１０は収容溝Ｃ１２によりスライダＣ１３２がスライドレールＣ１３１に対して移動することをもたらす。
【0185】
図４０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Ｃ１０と下板Ｃ３０との間に上板Ｃ１０が移動する際に生じる摩擦力を低減させるスライド板Ｃ２０を取り付けることができる。スライド板Ｃ２０は中間層として下板Ｃ３０上に固定でき、これにより上板Ｃ１０が移動する際の摩擦力を低減させる。具体的にスライド板Ｃ２０はポリテトラフルオロエチレン板を用いることができる。
【0186】
図３５、４１、４２、４３、４４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Ｃ１０の上面にさらにバッテリートレイＣ６０が装着できる。バッテリートレイＣ６０はフレーム構造で且つバッテリートレイＣ６０の中間位置に中空の装着口Ｃ６２が設けられ、下面に位置決めのための位置決めロッドＣ６１が設置される。取り付けやすいように、該位置決めロッドＣ６１はテーパーロッドとすることができ、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は片端部によりバッテリートレイＣ６０と固定され、もう片端部はＵ型の開口を有する凹溝Ｃ６４１である。
【0187】
これと共に上板Ｃ１０の上面とテーパーロッドＣ６１の対応する位置においてバネＣ１６を取り付けた固定台座Ｃ１５を設け、バネＣ１６を装着する孔はテーパー形孔であり、バッテリートレイＣ６０は位置決めロッドＣ６１により対応のバネＣ１６に挿入してからテーパー形孔に係合して上板Ｃ１０上に取り付けられる。
【0188】
使用する際に、バッテリートレイＣ６０は可動的に上板Ｃ１０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Ｃ６０上に置かれ、バッテリートレイＣ６０上のブリッジピン６４は凹溝Ｃ６４１によりバッテリー側の位置決めブロックと差し込みにより位置決めし、バッテリーの重量によりバッテリートレイＣ６０はバネＣ１６の弾力を完全に克服して上板Ｃ１０上に圧接し、テーパーロッドＣ６１は同時に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Ｃ６２を貫通して上板Ｃ１０に接近または接触し、これにより上板Ｃ１０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。
【0189】
バッテリートレイＣ６０の安定性を向上させるため、該位置決めロッドＣ６１は四つとし且つ対称的にバッテリートレイＣ６０の四つの角部に分布できる。バッテリーが適切に位置決めされているかを確認するため、ガイド板Ｃ６４にバッテリーの差し込みを検出するための検出装置Ｃ４６３を設置できる。検出装置Ｃ６４３はガイド板Ｃ６４上に設置される取付孔Ｃ６４２によりガイド板Ｃ６４上に装着される。該検出装置Ｃ６４３は磁性部品またはセンサーである。磁性部品はバッテリー上の対応部位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Ｃ６２は矩形とすることができ、装着口Ｃ６２の四つの角にそれぞれ一枚の強化板Ｃ６２１を設置できる。強化板Ｃ６２１はトレイ全体の強度を向上させることができる。
【0190】
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Ｃ６０の下面の片側に板状の係合板Ｃ６３を垂直的に固定でき、これと共に上板Ｃ１０の上面にある係合板Ｃ６３と対応の位置に係合板Ｃ６３を挿入するための係合溝Ｃ１４を設けることができる。バッテリートレイＣ６０を上板Ｃ１０に装着した後、係合板Ｃ６３は係合溝Ｃ１４と係合し、これによりバッテリートレイＣ６０の上板Ｃ１０に対する移動量を減少できる。
【0191】
具体的に係合溝Ｃ１４の数量は二つとすることができ、二つの係合溝Ｃ１４は並列的に上板Ｃ１０の上面の片側に設置し、係合板Ｃ６３は同じように二つに設置でき、さらに対応の係合溝Ｃ１４にそれぞれ差し込むことで接続する。また、係合板Ｃ６３の強度を向上させるため、係合板Ｃ６３の片側に対応の強化板Ｃ６３１を設置でき、該強化板Ｃ６３１は同時にバッテリートレイＣ６０の下面及び係合板Ｃ６３に垂直に接続される。
【実施例5】
【0192】
本実施例のスピード交換システムと実施例１の図１に示されるスピード交換システム１００は基本的に同じで、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。
【0193】
該バッテリーラック１０１に置かれたバッテリー１０４は、電気自動車１０５の交換に用いられる交換用バッテリー、及び電気自動車１０５上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上にフレームからなる複数の載置層が設置されている。
【0194】
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上に装着するものである。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ためのリフト装置、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上に装着させるバッテリー装着部を含む。
【0195】
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。
【0196】
稼働する際に、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は一つの完全なる電気自動車の自動バッテリースピード交換システムを構成し、複数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分間でバッテリーの自動交換を完了でき、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、さらに交換効率をおおいに向上できた。
【0197】
本実施例のバッテリー交換移動作業台は実施例１の図２に示されるバッテリー交換移動作業台１０３と基本的に同じで、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。
【0198】
該走行駆動部１０６は設備全体のバッテリー１０４の取り外しプロセス及び交換プロセスにおける移動を駆動するためのものである。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。
【0199】
該リフトアップ部１０７は走行駆動部１０６上に装着され、バッテリー１０４を交換するプロセスに用いられ、電気自動車１０５の底部にバッテリー１０４の昇降制御を実現するためのもので、垂直方向上における昇降を制御するリフト装置１０７１、及びリフト装置１０７１の昇降を駆動するリフト駆動部１０７２を含む。具体的には、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とすることができる。
【0200】
該バッテリー装着部１０８はリフト装置１０７１の頂部に設けられ、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、該バッテリー装着部１０８の上面には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ロック機構に対してロック解除を行い、電気自動車１０５上のバッテリー１０４の取り外し及びロックを実現する。該バッテリー装着部１０８上にはバッテリートレイが可動的に装着され、バッテリーを載置してさらに装着し位置決めすることに用いるものである。
【0201】
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を水平方向上で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上に落ちるように制御する。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の位置に移動させ、スタッカクレーン１０２は要充電バッテリーを取り外し、これとともに交換用バッテリーに取り換える。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。
【0202】
図４５、４６、４７、４８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トレイは一般的に、トレイＥ１０９及びバッテリーを支持するためのガイド板Ｅ２２を含む。
【0203】
該トレイＥ１０９はフレーム構造で、且つ中部に中空の装着口Ｅ２３が設置され、下面上の周辺に垂直にテーパーロッドＥ２０が設置され、トレイＥ１０９をバッテリー交換作業台のバッテリー装着部Ｅ１０８の表面に位置決めして取り付け、テーパーロッドＥ２０は片端が円錐状で、もう片端が円柱状の構造である。装着口Ｅ２３は矩形とすることができ、矩形の四つの角部にそれぞれ一枚の強化板Ｅ２３１が固定され、強化板Ｅ２３１は三角形でありこれと共に一つの角の隣接する両辺と固定される。
【0204】
該ガイド板Ｅ２２はトレイＥ１０９上面の周辺に垂直に設置され、ガイド板Ｅ２２は複数個設置され、それぞれトレイ周辺に設置され、その片端はトレイＥ１０９に固定接続され、もう片端には上に開口するＵ型溝Ｅ２２１が設けられ、該Ｕ型溝Ｅ２２１とバッテリーの側辺の固定ブロックは形状がマッチし、バッテリーはその表面の固定ブロックによりＵ型溝と係合して固定される。
【0205】
装着する際に、トレイＥ１０９は下面上のテーパーロッドＥ２０によりバッテリー交換移動作業台Ｅ１０３のバッテリー装着部に対して位置合わせと装着を行い、バッテリー装着部にテーパーロッドＥ２０の形状に対応のテーパー形装着台座を設置し、これにより可動的にトレイＥ１０９を装着できる。バッテリーはその表面の固定ブロックによりトレイ上のガイド板Ｅ２２と係合する。
【0206】
本実施形態のトレイはテーパー状の位置限定構造を用いて、トレイにバッテリーを置いた後にバッテリーが比較的大きく位置ずれすることを回避し、これと共にバッテリーは小さい範囲内に移動の余地を有し、バッテリーと電気自動車上のバッテリー装着台座が位置合わせしやすい。
【0207】
本発明の一つの実施形態において、テーパーロッドE２０を四つ設けることができ、且つ四つのテーパーロッドＥ２０はそれぞれトレイＥ１０９の下面にある四つの角部に設けられ、これによりトレイＥ１０９を置いた後の安定性を向上させる。
【0208】
本発明の一つの実施形態において、該ガイド板Ｅ２２上においてバッテリーの位置が適切かを検出するための検出装置Ｅ２４を設置できる。具体的には、磁性材料またはセンサーとすることができる。その装着方式はガイド板Ｅ２２上に対応の孔Ｅ２２２を設け、さらに検出装置Ｅ２４を孔Ｅ２２２中に取り付ける。バッテリーをトレイＥ１０９上に置いた後、検出装置Ｅ２４によって検出され、これにより制御ユニットにバッテリーの位置決めが完了したとのシグナルを発信する。
【0209】
本発明の一つの実施形態において、トレイＥ１０９の移動を防止するため、トレイＥ１０９の下面に係合板Ｅ２１を垂直に装着し、該係合板Ｅ２１はトレイＥ１０９をバッテリー交換移動作業台Ｅ１０３上に取り付けた場合、バッテリー交換移動作業台Ｅ１０３上の凹溝と差し込み固定を形成でき、これによりさらにトレイを固定させる。具体的に係合板Ｅ２１は二枚設置でき、且つ二枚の係合板Ｅ２１は並列に設置される。
【0210】
図４８に示されるように、さらに、トレイＥ１０９に下面にＬ型の直角パレットＥ２５を装着でき、バッテリー交換移動作業台Ｅ１０３の表面に該トレイＥ２５を載置するための支持板が設けられ、支持板は垂直にバッテリー交換移動作業台の表面に設置され、さらに頂部にパレットを載置するための該パレットＥ２５とマッチするステージを有し、該ステージは垂直方向上に該パレットをスライドして入れるための弧形斜面を有する。
【0211】
さらに、係合板Ｅ２１の堅固性を向上させるため、本発明の一つの実施形態において、係合板Ｅ２１の片側にトレイＥ１０９の下面と垂直に固定する強化板Ｅ２１１を垂直に接続することができる。
【0212】
以上により、当業者は以下のように認識すべきである。本文において本発明の複数の例示的な実施例を開示及び記載しているものの、本発明の趣旨及び範囲を離脱しない前提下において、本発明に開示された内容により本発明の原理に満たす多くの他の変形または修正を知るまたは推定できる。このため、本発明の範囲はすべてのこれらの他の変形または修正を網羅したものとして理解及び認定されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
