升降机构、升降装置、升降单元和换电平台的制作方法

本发明涉及物体举升领域、尤其涉及车辆换电站中对车辆的举升领域，具体而言，涉及一种升降机构、装设有所述升降机构的升降装置、装设有所述升降机构和所述升降装置的升降单元，以及装设有所述升降单元的换电平台。

背景技术：

用于物体提升、定位的设备的结构原理有很多种，特别是在换电领域中，每种换电系统的车辆提升、车辆定位和平台结构和原理都有很大区别，换电流程也不一样。

例如，图1涉及一种汽车四柱提升机，包括驱动装置总成、提升框架总成、配重总成、立柱总成及等几部分。驱动装置总成由驱动电机减速器和滚筒组件构成，安装在立柱上端平台上，用于驱动提升框架。提升机框架总成由导向轮组件、框架和线体升降轨道构成。配重总成外置，由配重框架、导向轮和配重块构成，配重总成设置4组导向轮组件，每组导轮可实现三面导向；立柱总成主要由立柱、提升轨道等几部分构成。该提升装置是从车辆的顶部提升车辆，主要具有两个缺点：使整个运输系统的高度很高，可能影响在地下停车库的布置；车辆提升机构的驱动机构及提升臂运动调节机构结构复杂、成本高，维护困难，升降效率较低。

又如，图2和3涉及一种车辆提升机构。每个提升机构包括柱状外壳，外壳内安装有举升机构、及连接有提升臂的滑车，提升臂位于外壳外且倾斜地朝向前、后定位部之间的区域延伸，以伸至车辆提升点，并支撑车辆提升点。从图中可以看出，该技术方案中的提升臂与导向机构倾斜布置，并且导向机构在竖立的柱状壳体中同样竖立地平行于壳体的窄侧面布置，使得提升臂较长，并且在提升臂进行提升物体、尤其是车辆时，使得导向机构受两个方向的即x和y的来自于提升臂的倾翻力，并且附加地使得壳体的高度较高以及导向机构滚轮的大摩擦力。为了克服这种两向的倾翻力，需要在导向机构处相应设置支撑块。

技术实现要素：

本发明的目的在于以省力的方式、即在导向机构和进而壳体受到的来自于提升臂的力较少的情况下提升车辆；使得提升臂长度较短；同时附加地使得壳体占地空间小、例如占地高度小到不会与车辆后视镜发生干涉；在导向机构为滚子导向机构的情况下使得滚子摩擦最小化。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明通过提供一种升降机构、装设有所述升降机构的升降装置、装设有所述升降机构和所述升降装置的升降单元，以及装设有所述升降单元的换电平台来解决上述问题，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：

一种升降机构，所述升降机构具有升降机构壳体、导向机构和升降器件，其中，所述升降器件布置在所述升降机构壳体之外，用于带动物体升降，所述导向机构布置在所述升降机构壳体处并且与所述升降器件连接，所述导向机构用于对所述升降器件的升降运动进行驱动和导向，所述升降器件垂直于所述导向机构。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述升降器件具有呈长方体状的升降臂。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述导向机构为直线导轨或滚轮导轨。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述升降机构壳体为柱状。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述导向机构面向所述物体布置。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种升降装置，其中，所述升降装置具有多个上述任一种升降机构，其中，所述升降器件为横梁和构造在所述横梁处的升降臂，所述升降机构以其导向机构通过所述横梁彼此连接，并且所述横梁垂直于所述导向机构。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述升降臂垂直于所述横梁。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种升降单元，其中，所述升降单元具有上述任一种升降机构和上述任一种升降装置，其中，所述升降机构和所述升降装置对置布置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述物体为车辆。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种换电平台，所述换电平台用于对车辆进行换电，其中，所述换电平台具有根据本发明的升降单元。

所提供的升降机构、装设有所述升降机构的升降装置、装设有所述升降机构和所述升降装置的升降单元，以及装设有所述升降单元的换电平台的有益之处包括：以较小的臂提升物体、例如在换电时的车辆；较小的升降器件或升降臂减少了对升降机构壳体和导向机构的负荷影响；升降机构壳体占地空间小、高度低，例如在应用于换电平台时，避免了与车辆、尤其是其后视镜发生干涉（因为在车辆行驶到换电平台上时，升降机构壳体整体均位于后视镜下方），并附加地使得后视镜侧处的升降机构能够彼此较靠近布置；在导向机构为滚轮导轨的情况下，使得摩擦最小化。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了根据现有技术的一种汽车四柱提升机的示意图；

图2-3示出了根据现有技术的一种车辆提升机构的示意图；

图4示出了根据本发明的升降单元连同其升降装置和升降机构的一种实施方式的示意图；

图5示出了根据本发明的升降单元提升车辆时的示意图；

图6示出了根据本发明的换电平台的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图4，其示出了根据本发明的升降单元300连同其升降装置200和升降机构100的一种实施方式的示意图。所述升降机构100具有升降机构壳体1、导向机构2和升降器件3，其中，所述升降器件3布置在所述升降机构壳体1之外，用于带动物体升降，所述导向机构2布置在所述升降机构壳体1处并且与所述升降器件3连接，所述导向机构2用于对所述升降器件3的升降运动进行驱动和导向，其中，例如所述升降器件3在与所述导向机构2连接的区域处垂直于所述导向机构2。

需要描述的是，“物体”应该广泛理解，其涵盖了在作业、例如生产、制造过程中的需要进行提升、下降或升降操作的对象。“所述导向机构2布置在所述升降机构壳体1处”不一定表示所述导向机构2一定要布置在所述升降机构壳体1内部，必要时也能够根据实际需要布置在所述升降机构壳体1之外，亦或其一部分位于所述升降机构壳体1内部，一部分伸延出去，等。“所述升降器件3在与所述导向机构2连接的区域处垂直于所述导向机构2”意即在该连接区域、或者说连接部位处，所述升降器件3与所述导向机构2彼此垂直，由此使得所述升降器件3在升降所述物体时，所述导向机构2受到仅仅沿一个方向、也就是说沿所述升降器件3的方向的力、例如倾翻力，进而使得所述升降机构壳体1的受力较小，也不需要多个用于为所述导向机构2提供反作用力的支撑块，故使得所述导向机构2和用于至少部分地容纳所述导向机构2的所述升降机构壳体1的尺寸变小，特别是在高度方面得到了降低，由此在车辆换电的应用下，当车辆上到换电平台底座上时，由于所述升降机构壳体1的高度低于车辆的后视镜高度，故不会对所述后视镜发生干涉，由此附加地使得后视镜侧的所述升降机构100彼此能够较近地布置。此外，在所述导向机构2为滚轮导轨的情况下，这种技术方案还使得摩擦最小化。然而，这种垂直布置并不意味着所述升降器件3与所述导向机构2从整体上看也要垂直，也就是说例如所述升降器件3为直线形，而所述导向机构2为面形，而是能够包括各种形状变化、例如翻边、卷边、突出部、凹入部、弯曲，等，只要在所述升降器件3与所述导向机构2彼此连接的区域处垂直即可。此外，上升、下降、升降也不一定是要沿竖直方向，而是只要在竖直方向上具有分量即可，也就是说其能够包含斜向的运动方式。

在图中所示出的实施方式中，所述升降器件3具有升降臂5用于实现所述物体升降的带动，并且所述升降臂5呈长方体状。长方体状能够实现所述升降臂5在整体上垂直于所述导向机构2，由此所述导向机构2和进而所述升降机构壳体1在所述升降臂5升降所述物体时受到仅仅沿所述升降臂5的一个方向、例如长度方向的力，并且实现上面已经提到的技术效果。应当理解，所述升降臂5的具体形状能够进行根据实际情况进行改型，并不限于长方体的形状。

关于所述导向机构2的具体实施方式，同样示例性地，所述导向机构2为直线导轨或滚轮导轨。其中，直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，且可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动，其具有较高的精度。而滚轮导轨的优点例如在于：适合恶劣环境下的使用；具有更快的线速度；降低了安装基准的精度要求；维护更换成本更低；更长的使用寿命；整体式。类似地，所述导向机构2的形态也能够进行改型，例如弧形导轨等等，例如能够视待升降的物体和升降目的而定。在这些情况下，所述升降器件3或所述升降臂5优选地垂直于所述导轨平面进行布置。

从图中还能够看出的是，所述升降机构壳体1为柱状，尤其是竖立在立置在地面或者平台基座上。应当理解，柱状不仅包括了圆柱状而且也涵盖了棱柱状。柱状的优点在于能够与升降运动相契合，特别是在基本上竖直的升降运动的情况下，立置的柱状能够与其良好地进行匹配。就此而言，所述升降机构壳体1的形状能够例如根据升降目的、升降运动的方向等来进行设计。

为了能够较好地对所述物体进行升降操作，所述导向机构2能够面向所述物体布置。具体面向或者说朝向所述物体的角度能够例如根据所述物体的规格、升降程度而定。这同时带来的好处是使得所述升降器件3或所述升降臂5的长度能够较短，这是因为所述导向机构2的面向所述物体的布置方式在一定程度上承担了一部分达到所述物体的功能，由此进一步地，较短的升降器件3或升降臂5还能够使对所述升降机构壳体1的负荷得到减少。

在图4中左下方示出了一种升降装置200，其中，所述升降装置200具有多个上述任一种升降机构100，其中，所述升降器件3为横梁4和构造在所述横梁4处的升降臂5，所述升降机构100以其导向机构2通过所述横梁4彼此连接，并且例如所述横梁4在与所述导向机构2连接的区域处垂直于所述导向机构2。应当理解，所述升降机构100在某种程度上可以说是共同具有所述横梁4，并且所述升降机构100两两成对。然而，在没有示出的实施方式中，所述升降机构100也可以不是两两成对，也就是说，一个升降机构100能够与多个升降机构100组合，或不同数量的多个升降机构100彼此组合等，在这种情况下，各个升降机构的形状、特别是大小能够适应性进行修改。有关垂直的解释，在所述升降机构100方面已经进行了描述。另外，“横梁”也应当广义理解，其用于连接所述升降机构100并且就此而言不一定要是严格柱状的。

可选并示出的是，所述升降臂5垂直于所述横梁4。其中，垂直的好处已经在上文中进行了阐述。例如，在所述升降臂5升降所述物体时，所述横梁4和进而所述导向机构2和所述升降机构壳体1能够受到仅仅沿一个方向的力。当然，在没有示出的实施方式中，所述升降臂5在所述横梁4处的布置方式、例如布置角度能够视待升降的物体、升降目的、升降运动的具体方向等而定。

由所述升降机构100和所述升降装置200构成了图中所示的升降单元300，其中，所述升降机构100和所述升降装置200对置布置。具体而言，多个所述升降机构100成排地布置在所述物体的一侧，而所述升降装置200对置地布置在所述物体的另一侧，由此，所述物体位于它们的中央，以便从所述物体的四角处升降所述物体，这种升降方式精度较高、较稳定并且特别良好地适用于体积、重量较大的物体、例如车辆，从而所述升降单元300形成了四柱省力的升降单元。例如参考图5，其示出了根据本发明的升降单元300提升车辆时的示意图，从中明显可以看出较短的并且垂直的提升臂5、面向所述车辆的导向机构2等特征，同时所述横梁4沿车辆的纵向方向布置，所述升降机构100也是平行于所述车辆的纵向方向地进行成排排布。应当理解，所述升降机构100和所述升降装置200的数量、排布方式等能够例如根据所述物体、升降目的等进行改型。例如，不仅在四角处而是在其它部位处进行升降所述物体、所述升降机构100非成排布置、所述升降机构100和所述升降装置200非对置布置等。甚至是所述升降单元300可仅仅由所述升降机构100或所述升降装置200构成，这同样能够实现升降所述物体的目的并且具有上述技术效果。然而，在一些应用领域中，例如车辆换电领域中，图中所示的升降单元300的配置情况是优选的，这将结合下面进行阐述。另外由图5中可看出的是，在该图中画入了虚线，其指的是在车辆换电应用的情况下的车门开门的示意性的虚线。由此所述升降机构壳体1的布局不影响车门打开，在其与门同样的间隙下，相较于现有技术，本发明的升降臂更短，更有优势。

参考图6，其示出了根据本发明的换电平台400的一种实施方式的示意图。所述换电平台400用于对所述车辆进行换电，其中，所述换电平台400具有所述升降单元300。其中，“平台”一词也不应该严格地理解为平面的台面，而是能够允许根据具体情况具有各种各样的变形，即广义上理解为作业台。其中，所述换电平台执行的功能是从车上卸载下动力电池并将其从换电平台经由传输机构或换电小车运送到用来存储已用过电池的电池存储平台；在这个过程中，从另一个存储平台（即，存储要被更换到车辆上的动力电池的存储平台）上由传输机构或换电小车传送过来的电池，会被运送到换电平台，并更换到车辆上，由此实现在用作换电系统的动力电池存储、运送以便装载到车辆上，和/或从车辆上卸下、将卸下的电池运送到动力电池存储平台的应用、也即换电应用。

此外，还能够从该图中看出的是，所述升降装置200布置在换电小车的驶入侧，而所述升降机构100对置布置，也就是说布置在驾驶员的下车处（这也是所述升降装置200没有布置在该侧的原因，否则会影响驾驶员下车的路线）。如前面已经提到的那样，在车辆开到所述换电平台400的基座上时，车辆车身、例如其后视镜由于所述升降机构壳体1较低的高度而不会与所述升降机构壳体1发生干涉，由此所述升降机构100彼此之间的间距也能够较小。应当理解，所述升降机构100和所述升降装置200的布置方式能够根据所述物体、升降运动的具体形式、应用情况需求（例如在本应用中考虑了驾驶员下车路线）等进行改型。

综上所述，所提供的升降机构、装设有所述升降机构的升降装置、装设有所述升降机构和所述升降装置的升降单元，以及装设有所述升降单元的换电平台的有益之处包括：以较小的臂提升物体、例如在换电时的车辆；较小的升降器件或升降臂减少了对升降机构壳体和导向机构的负荷影响；升降机构壳体占地空间小、高度低，例如在应用于换电平台时，避免了与车辆、尤其是其后视镜发生干涉（因为在车辆行驶到换电平台上时，升降机构壳体整体均位于后视镜下方），并附加地使得后视镜侧处的升降机构能够彼此较靠近布置；在导向机构为滚轮导轨的情况下，使得摩擦最小化。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。