传送设备的制作方法

专利名称：传送设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于将电池单元附连至电动车辆等的车身的传送装置。
背景技术：
日本实用新型公报特开No.54-36727公开了ー种提升设备(对应于传送设备)，其将电池提升至相对于车身的预定附连位置以将电池附连至车身。该提升设备包括四个提升支承部、动カ传动机构和单个马达。电池能够放置在提升支承部上。动カ传动机构包括离合器。马达通过动カ传动机构提升所有提升支承部。在日本实用新型公报特开No. 54-36727中，在车身的下侧设置有电池钩部。电池附连至该电池钩部。为了提升该提升支承部并且通过提升设备将电池附连至车身，对操作单元进行操作以切换离合器以及驱动马达。这将电池提升至附连位置。随后，将电池接合或者钩挂至 电池钩部，由此完成附连。日本专利公报特开No. 2010-173364公开了ー种电池更换设备(对应于传送设备)，其包括位置检测传感器以及紧固装置，该紧固装置保持电池并且将电池紧固至车身。电池更换设备通过检测传感器检测车身倾斜状态并且调整紧固装置的倾斜状态。随后，电池更换设备提升电池并且将电池附连至车身。然而，日本实用新型公报特开No. 54-36727的传送设备和日本专利公报特开No. 2010-173364将电池(即包括多个电池的电池单元)附连至车身。因此，这些传送设备需要大于或等于当提升以及降低电池单元时所必需的高強度和大输出。更具体地，优选地将电池単元在三个或者更多个位置附连并且固定至车身，使得当车辆行驶时稳定地支承电池单元。例如，车身可以包括紧固部，电池单元可以包括与紧固部接合以及分离的被紧固部。为了将电池单元稳定地附连至车身，优选地设有三个紧固部和三个被紧固部。每组紧固部和被紧固部的坐标均是确定的。三组坐标确定车身侧的假想平面以及电池単元侧的假想平面。因此，在电池单元接合的状态下，车身侧的假想平面和电池単元侧的假想平面是平坦的并且相互平行。具体地，电动车辆等的电池单元很沉重。因此，优选地使车身和电池单元在四个或更多个位置处接合。在此情况下，如上所述，四组或更多组坐标确定车身侧的假想平面和电池単元侧的假想平面。因此，为了以优选方式将电池单元附连至车身，需要使车身侧的假想平面平行于电池単元侧的假想平面。或者，需要使车身侧的假想平面以与电池単元侧的假想平面相同的方式扭曲。然而，沉重的电池单元导致电池単元和车身的变形。另外，紧固部和被紧固部带公差地制造。这种变形和公差可能在附连电池単元之前使成组的紧固部和被紧固部中的至少ー些的接合位置移位。因此，在上述传送设备中，当四个提升支承部被同时提升以将电池附连至车身吋，一些成组的紧固部和被紧固部首先接合。在此传送设备中，在一些成组的紧固部和被紧固部接合以后，四个提升支承部继续同时强有力地提升电池単元直至每组紧固部和被紧固部均接合。在此情况下，传送设备将升起车身的一部分以附连电池单元。因此，需要传送设备提供足够的强度和输出用以在偏置位置升起车身。这使传送设备大型化。

发明内容
本发明的目的是提供ー种传送设备，其在不使传送设备大型化的情况下确保将电池单元附连至车身。为了达到上述目的，本发明的ー个方面是ー种传送设备，其构造成通过使设置在车身中的至少三个第一紧固部分别与设置在电池单元中的至少三个对应的第二紧固部接合而将电池単元在附连位置处附连至车身。传送设备包括至少三个载置台、至少三个単独提升机构以及単独控制单元。第二紧固部分别被载置在至少三个载置台上。至少三个単独提升机构单独地提升载置台以将电池単元升起至附连位置。单独控制单元构造成単独地控制单独提升机构。·
在上述结构中，当将电池单元附连至车身时，单独控制单元单独地驱动多个单独提升机构以单独地提升多个载置台。这将电池单元提升至车身的附连位置。在此情况下，由于载置台単独地升起，故而电池单元在竖直方向上可以以任何方式定位。例如，设置在车身上的至少三个第一紧固部和设置在电池单元上的至少三个第二紧固部使车身和电池单元接合。由各组接合的第一紧固部和第二紧固部确定的至少三组坐标确定位于任意高度的电池单元侧的平坦假想平面。即，电池单元侧的平坦假想平面能够设定成任何傾斜度。因此，即使当制造公差和电池单元的重量导致变形、使得在附连之前假想平面不平行吋，也能够将电池単元侧的假想平面设定为平行于车身侧的假想平面。这将电池单元稳定地附连至车身。另外，例如，设置在车身上的至少四个第一紧固部和设置在电池单元上的至少四个第二紧固部使车身和电池单元接合。由各组接合的第一紧固部和第二紧固部确定的至少四组坐标确定位于任意高度的电池单元侧的平坦假想平面。即，电池单元侧的平坦假想平面能够设定成任何傾斜度。因此，即使当制造公差和电池单元的重量使假想平面中的至少ー个扭曲从而使假想平面移位时，也仍然能够将电池单元稳定地附连至车身。具体而言，在此传送设备中，当一些成组的第一紧固部和第二紧固部接合而其他成组的第一紧固部和第二紧固部未接合时，与接合的第一紧固部和第二紧固部相对应的单独提升机构停止提升，与未接合的第一紧固部和第二紧固部相对应的单独提升机构继续提升。因此，能够改变电池单元在竖直方向上的姿态(倾斜和扭转)。以此方式，每组第一紧固部和第二紧固部均能够接合。这将电池单元稳定地附连至车身。因此，本发明的传送设备在避免传送设备大型化的同时确保将电池单元附连至车身。本发明的传送设备主要用于将电池単元附连至由电池所蓄电カ驱动的车辆的车身。在本发明中，车身的概念不仅包括客车的车身而且还包括エ业车辆和自动引导车辆的车身。另外，在本发明的传送设备中，第二紧固部载置在载置台上的状态包括第二紧固部与载置台直接接触地直接载置的状态以及载置台与电池单元接触从而将第二紧固部间接地载置在载置台上的状态。此外，本发明的传送设备中的紧固部和第二紧固部可以采用多种形式，只要它们能够相互接合以将电池电源附连至车身即可。例如，能够使用锁定装置和撞击部。优选地，単独控制单元包括至少三个检测单元以及止动单元。三个检测単元中的每ー个均对应于包括第一紧固部中的ー个、第二紧固部中的ー个、和单独提升机构中的一个的组。三个检测単元中的每ー个设置在对应的第一紧固部和对应的第二紧固部中的任一个上。每个检测单元均构造成当对应的第一紧固部和第二紧固部相互接合时发送检测信号。止动单元构造成响应于检测信号而停止由与发送检测信号的检测单元相对应的单独提升机构执行的升起操作。在此情况下，能够停止由与接合的成组第一紧固部和第二紧固部相对应的单独提升机构执行的提升，并且能够继续由与未接合的成组第一紧固部和第二紧固部相对应的的单独提升机构执行的提升。这便利了将电池单元附连至车身。检测信号的发送包括连续发送的暂停。优选地单独提升机构以相同的速度全部提升载置台，直至至少ー组紧固部和被
紧固部接合或者直到所有载置台均到达某高度。优选地，传送设备还包括支承部、整体提升机构以及整体控制单元。三个单独提升机构设置在支承部上。整体提升机构提升支承部。整体控制单元构造成控制整体提升机构。在此情况下，除了通过对应的提升机构提升每个载置台以外，还能够提升支承部以同时提升所有载置台。因此，在此传送设备中，能够有效地将电池单元附连至车身。优选地，整体控制单元控制整体提升机构以将支承部提升至预定高度。随后，単独控制单元単独地控制单独提升机构以单独地提升载置台。在这种情况下，容易地将电池单元附连至车身。优选地，第一紧固部中的每ー个为撞击部和锁定装置中的任ー个，其中锁定装置固定或者释放撞击部，第二紧固部中的每ー个为撞击部和锁定装置中的另ー个。锁定装置包括外壳、闩锁部以及杆部。外壳包括允许撞击部进入的入口。闩锁部由外壳以能够绕第ー轴线枢转的方式支承。杆部固定并限制闩锁部的枢转。闩锁部构造成在钩挂状态和释放状态之间切換，在钩挂状态中，闩锁部钩挂入口中的撞击部，在释放状态中，闩锁部释放撞击部。在此情况下，能够简化车身的结构。这增大了设计电池单元在车身中的附连位置等的自由度。由如下描述，结合以示例方式示出本发明原理的附图，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。


通过參照本优选实施方式的如下描述以及附图，本发明及其目的和优点可以得到最佳理解，附图中图I是示出了当电池附连至车身以及从车身移除时根据本发明ー个实施方式的传送设备的侧视图；图2是示出了当电池附连至车身以及从车身移除时图I的传送设备的侧视图；图3是示出了图I的撞击装置、锁定装置、载置台和可伸长杆的截面图4A是示出电池单元和锁定装置载置在图I的载置台上并且可伸长杆处于伸长状态的立体图；图4B是示出了处于缩回状态的图4A的可伸长杆的立体图；图5A是示出了图I的整体提升机构处于提升状态的侧视图；图5B是示出了整体提升机构处于提升状态并且图5A的可伸长杆处于伸长状态的侧视图；图6A是示出了当图3的销延伸至第一长度时该销的侧视图；图6B是示出了当图3的销延伸至第二长度时该销的侧视图；图7是示出了当电池单元附连至图I的车身时对传送设备进行控制的流程图；·
图8是示出了在将电池单元附连至图I的车身的过程中撞击装置、锁定装置和载置台的截面图；图9是示出了在将电池单元附连至图I的车身的过程中撞击装置、锁定装置和载置台的截面图；图10是示出了在将电池单元附连至图I的车身的过程中撞击装置、锁定装置和载置台的截面图；图11是示出了在完成将电池单元附连至图I的车身时撞击装置、锁定装置和载置台的截面图；图12是示出了在将电池単元从图I的车身移除的过程中撞击装置、锁定装置和载置台的截面图；和图13是示出了在将电池単元从图I的车身移除的过程中撞击装置、锁定装置和载置台的截面图。
具体实施例方式现在将參照附图描述本发明的一个实施方式。如图I和图2所示，在本实施方式中，传送设备7在电池更换站10处(下文称为站10)将电池単元3附连至电动车辆I的车身Ia以及将电池单元3从电动车辆I的车身Ia移除。站10包括上底板IOa和位于上底板IOa下方的下底板10b。上底板IOa包括与下底板IOb连通的连通ロ 10c。电动车辆I能够停驻在上底板IOa上。电动车辆I包括车身la。车身Ia的下部包括安装腔lb，安装腔Ib容纳电池单元3。车身Ia包括两个框架lc，两个框架Ic沿车身Ia的前后方向延伸，并且形成安装腔Ib的两个侧向边缘。传送设备7将包括多个锁定装置5的电池单元3从上底板IOa下方向上提升穿过连通ロ 10c，以将电池单元3附连至包括多个撞击装置9的电动车辆I的安装腔lb。车身Ia上设置有四个撞击装置9，电池单元3上设置有四个锁定装置5。传送设备7包括传送设备主体70和控制器70a，它们设置在站10的下底板IOb上。控制器70a用作控制单元。如图3中所示，每个撞击装置9均包括基板9a和撞击部％，基板9a固定至图I中示出的框架Ic中的ー个，撞击部9b固定至基板9a。基板9a包括多个螺栓孔9c，多个螺栓孔9c用于将基板9a固定至框架lc。撞击部9b通过多次弯曲钢材形成并且具有大致环形形状。基板9a和撞击部9b彼此焊接并且结合成一体。撞击部9b对应于用作第一紧固部的被紧固部。每个框架Ic通过螺栓固定有两个撞击装置9，从而使撞击装置9位于图I中示出的安装腔Ib中。每个框架Ic上的两个撞击装置9设置为使其撞击部9b彼此面对。附连至每个框架Ic的撞击装置9的数量可以根据电池单元3的尺寸而改变。在图I和图2中未不出框架Ic中的一个和附连至该框架Ic的撞击部9。如图4A所示，电池单元3包括矩形箱状壳体3a和容纳在壳体3a中的多个电池(未详细示出)。壳体3a包括连接端子(未示出)，连接端子将电池电连接至图I中示出的车身la。电池单元3中还设置有単元内控制器(未示出)，该单元内控制器包括无线通信単元。该单元内控制器与控制器70a通信。壳体3的形状必要时能够根据图I中示出的安装腔Ib的形状而改变。与四个撞击装置9相对应地，在壳体3a的每个长边处，侧表面附连有四个锁定装置5中的两个。如图3所示，每个锁定装置5均包括外壳13、闩锁部15、杆部17和第一电磁线圈19。锁定销25固定至第一电磁线圈19。每个锁定装置5还包括接近传感器20，该接近传感器20用作检测单元。锁定装置5对应于用作第二紧固部的紧固部。接近传感器 20例如是磁性传感器，其磁性地检测闩锁部15的接近。如图4A所示，每个外壳13均固定至电池单元3的壳体3a。如图3所示，外壳13包括入口 13b，该入口 13b包括敞开的上端并且向下延伸。对应的撞击部9b进入入口 13b。外壳13具有插入孔13c，该插入孔13c包括敞开的下端并且延伸至外壳13中。销11插入到插入孔13c中。外壳13在绕插入孔13c延伸的壁处弯曲以形成引导部13d，该引导部13d引导销11。外壳13中形成有三个螺栓孔13e。螺栓(未示出)插入到螺栓孔13e中以将外壳13固定至壳体3a。第一轴21和第二轴23从外壳13沿水平方向伸出。第一轴21的轴线限定第一轴线01，第二轴23的轴线限定第二轴线02。闩锁部15包括大体U形的凹部15c。凹部15c的上侧限定上钩部15a，凹部15c的下侧限定下钩部15b。凹部15c的形状设定成容纳进入外壳13的入口 13b的撞击部％。另外，在上钩部15a的与凹部15c相反的ー侧上形成有钩挂面15d。參照图3，闩锁部15由第一轴21可枢转地支承并且沿方向Al和方向A2枢转。闩锁部15由盘簧(未示出)沿方向A2偏置。闩锁部15沿方向Al枢转并移动至钩挂状态，在钩挂状态中，闩锁部15钩挂入口 13b中的撞击部％。闩锁部15沿方向A2枢转并且移动至释放状态，在释放状态中，闩锁部15释放入口 13b中的撞击部％。以此方式，闩锁部15绕第一轴线01枢转以在钩挂状态和释放状态之间切換。杆部17大体呈L形形状并且包括钩挂件17a和操作件17b，操作件17b大致沿垂直于钩挂件17a的方向延伸。杆部17由第二轴23可枢转地支承，并且沿方向BI和方向B2枢转。杆部17由盘簧(未示出)沿方向BI偏置。当杆部17沿方向BI枢转时，钩挂件17a运动至第一位置，在第一位置处，钩挂件17a固定闩锁部15并且限制闩锁部15的枢转。当杆部17沿方向B2枢转时，钩挂件17a运动至第二位置，在第二位置处，钩挂件17a释放闩锁部15并且允许闩锁部15的枢转。以此方式，杆部17绕第二轴线02枢转以使钩挂件17a在第一位置和第二位置之间切換。第一电磁线圈19电连接至単元内控制器，并且通过单元内控制器和无线通信单元由图I的控制器70a控制。控制器70a驱动图3中示出的第一电磁线圈19并且使第一电磁线圈19在锁定销25在外壳13中水平伸出的状态和锁定销25缩回至第一电磁线圈19中的状态之间切換。当锁定销25在外壳13中水平地伸出吋，锁定销25固定杆部17并且限制杆部17沿方向B2的枢转。当锁定销25缩回至第一电磁线圈19中吋，锁定销25释放杆部17并且允许杆部17沿方向B2枢转。第一电磁线圈19的其他零件类似于公知电磁线圈的零件，由此将不详细描述。接近传感器20设置在外壳13中。接近传感器20——其电连接至単元内控制器一一经由单元内控制器和无线通信単元向控制器70a发送检测信号。具体地，接近传感器20基于外壳13中的撞击部9b、上钩部15a和下钩部15b相对于接近传感器20的位置检测闩锁部15的枢转。当闩锁部15处于钩挂状态并且锁定装置5和撞击部9b接合吋，接近传感器20向控制器70a发送检测信号。
如上所述，四个锁定装置5附连至电池单元3，并且每个接近传感器20均检测对应的锁定装置5和撞击部9的接合。由此，控制器70a接收来自四个位置的检测信号。如图4和图5所示，传送设备主体70包括基部33、支承部26、整体提升机构36、四个可伸长杆27e至27h和四个载置台27a至27d。基部33固定至下底板10b。可伸长杆27e至27h每ー个均用作单独提升机构。參照图5,基部33中设置有向整体提升机构36传输动力的马达(未不出)和传动系(未示出)。马达电连接至控制器70a。整体提升机构36包括下保持构件31、两个第一连杆构件35、两个第二连杆构件37和上保持构件29。下保持构件31固定至基部33。下保持构件31包括沿水平方向延伸的两个细长的孔31a。上保持构件29包括沿水平方向延伸的两个细长的孔29a。第一连杆构件35和第二连杆构件37具有相同的长度。联接销39联接第一连杆构件35和第二连杆构件37的中心部分，使得第一连杆构件35和第二连杆构件37是可枢转的。每个第一连杆构件35的下端由联接轴41b可枢转地联接至下保持构件31。每个第二连杆构件37的下端联接至联接轴41d,联接轴41d连接至传动系。第二连杆构件37能够相对于下保持构件31枢转并且能够在细长的孔31a中运动。另外，每个第二连杆构件37的上端由联接轴41c可枢转地联接至上保持构件29。每个第一连杆构件35的上端由联接轴41a可枢转地联接至上保持构件29从而能够在细长的孔29a中运动。支承部26固定至上保持构件29。可以将电动直线运动式缸、液压缸之类用作整体提升机构36。如图4A所示，可伸长杆27e至27h和载置台27a至27d设置在支承部26上。载置台27a至27d的下表面分别连接至可伸长杆27e至27h。载置台27a至27d中的每ー个均构造成允许载置电池单元3。当载置了电池单元3时，载置台27a至27d每ー个均与对应的锁定装置5接触。參照图4B，销11和限位开关28附连至每个载置台27a至27d的上表面。销11和限位开关28将稍后进行详细描述。可伸长杆27e至27h每ー个均能够通过设置在支承部26上的四个驱动机构(未示出)而伸长至图4A中示出的高度H。由此，载置台27a至27d中的每ー个均能够在高度H的范围内从支承部26単独地提升。每个驱动机构均电连接至控制器70a。控制器70a设置在传送设备主体70的附近。控制器70a包括开关(未示出)。当操作员操作开关吋，向传送设备主体70送出指令以提升或降低电池单元3。在此情况下，控制器79a控制整体提升机构36和可伸长杆27e至27h。控制器70a存储除了整体提升机构36以外単独地控制可伸长杆27e至27h的控制程序。控制器70a用作単独控制单元和整体控制单元。控制器70a还用作止动单元，其通过可伸长杆27e至27h停止载置台27a至27d的提升。如图4B所示， 每个限位开关28设置在对应的载置台27a至27d的上表面上、位于使限位开关28与对应的锁定装置5的外壳13接触的位置处。每个限位开关28均电连接至控制器70a。另外，每个限位开关28均在由对应的外壳13推动时检测到锁定装置5与载置台27a至27d中对应的ー个的接触。随后，限位开关28发送接触信号。代替限位开关28地，可以使用压カ传感器之类，其检测定位在对应的载置台27a至27d上的锁定装置5的压力。各个销11设置在对应的载置台27a至27d上、位于允许销11插入对应锁定装置5的插入孔13c中的位置处。如图6A和图6B所示，每个销11均从对应的载置台27a至27d的表面竖直向上地延伸。第二电磁线圈110与销11相对应地设置在每个载置台27a至27d中。每个销11均连接至相应的第二电磁线圈110。第二电磁线圈110电连接至图5中示出的控制器70a。如图6A和图6B所示，在移除电池单元3的过程中，每个电磁线圈110均由来自对应的限位开关28的接触信号驱动。每个销11的伸出长度均能够在图6A中示出的第一长度a和图6B中示出的第二长度P之间变化。代替第二电磁线圈110能够使用电动直线运动式缸、液压缸之类。当每个销11均延伸至如图6A中示出的第一长度a时，电池单元3能够定位在对应的载置台27a至27d上，使销11插入到插入孔13c中(见图3)。当每个销11均延伸至如图6B中示出的第二长度P吋，销11与图3中示出的对应的杆部17接触。这使杆部17沿方向B2枢转，并且由此使钩挂件17a从第一位置枢转至第二位置。在图I中示出的站10中，以下文所述的方式将电池単元3附连至车身Ia以及从车身Ia移除。当通过传送设备7将电池単元3附连至车身Ia时，控制器70a基于图7所示流程图控制传送设备主体70。首先，电池单元3载置在载置台27a至27d上。随后，当操作员执行开关操作吋，控制器70a运行控制程序。这在传送设备主体70中使整体提升机构36升起至预定位置(步骤SI)。整体提升机构36设定有固定的可动范围。可动范围的上限限定所述预定位置。由此如图5A所示，支承部26升起。这提升所有载置台27a至27d以及可伸长杆27e至27h(见图5A中的黑箭头)。随后如图7所示，控制器70a判定整体提升机构36是否已经到达预定位置(步骤S2)。当控制器70a判定整体提升机构36已经到达预定位置(步骤S2 :是)时，控制器70a停止整体提升机构36的升起(步骤S3)。当控制器70a判定整体提升机构36尚未到达预定位置(步骤3 :否)时，重复步骤SI。这继续升起整体提升机构36。在停止提升整体提升机构36以后，控制器70a驱动所有驱动机构同步地升起所有可伸长杆27e至27h (步骤S4)。如图5B所示，这升起了所有可伸长杆27e至27h。由此，载置台27a至27d及其上载置的电池单元3均被提升(见图5B中的白箭头)。当提升载置台27a至27d和电池单元3时，每个锁定装置5均与对应的撞击部9b接合。由此，控制器70a间接地接收从每个接近传感器20经由单元内控制器发送的检测信号。稍后将描述姆个锁定装置5与对应的撞击部9b的接合。车身la、电池单元3之类存在公差。另外，电池单元3的重量导致电池单元3中的变形。这种公差和变形可能使成组的锁定装置5和撞击部9b中的至少ー些的接合位置移位。在这种情况下，来自于四个位置的检测信号可能不在相同的时刻发送至控制器70a。由此，控制器70a判定是否已经接收到全部检测信号，如图7所示(步骤S5)。当控制器70a判定尚未接收到全部检测信号时(步骤S5 :否)，控制器70a判定是否已经接收到来自ー个或多个位置的接近传感器20的信号(步骤S501)。当控制器70a尚未接收到任何检测信号时(步骤S501 :否)，重复步骤S4，并且继续升起所有的可伸长杆27e
至 27h。当已经接收到来自ー个或多个位置的接近传感器20的检测信号时(步骤S501 是)，控制器70a停止升起可伸长杆27e至27h中与检测信号对应的ー个(步骤502)。以此方式，控制器70a重复步骤501和步骤502的过程，直至在步骤S5中判定已经接收到全部检测信号。将利用具体示例描述步骤501和步骤502的过程。例如，当接收到来自接近传感器20——该接近传感器20设置在如图4A所示载置在载置台27a上的锁定装置5中——的检测信号时(步骤S501)，控制器70a停止升起可伸长杆27e (步骤S502)。另外，控制器70a继续升起可伸长杆27f至27h并且提升载置台27b至27d，直至接收到其他检测信号。由此，在传送设备主体70中，根据每个锁定装置5与对应的撞击部9b的接合状态，载置台27a至27d如图5B所示提升至不同高度。当接收到全部检测信号时(步骤S5 :是)，如图7所示，电池单元3被附连至车身la。随后，控制器70a缩回所有可伸长杆27e至27h，即驱动可伸长杆27e至27h以降低载置台27a至27d(步骤S6)。随后，控制器70a降低提升机构(步骤S8)。这完成了传送设备主体70的操作。因此，传送设备7停止升起与相接合的锁定装置5和撞击装置9相对应的可伸长杆27e至27h，并且继续升起与未接合的锁定装置5和撞击部9b相对应的可伸长杆27e至27h。这改变了载置在载置台27a至27d上的电池单元3的姿态，如图5B所示。由此，在传送设备7中，即使当公差或变形导致成组的锁定装置5和撞击部9b中的至少ー些的接合位置移位时，可以将电池単元3侧的假想平面调整为平坦的并且与车身Ia侧的假想平面平行，并且能够将电池単元3侧的假想平面调整成与车身Ia侧的假想平面以相同方式扭曲。由此，传送设备7将电池単元3稳固地附连至车身la。另外，在传送设备7中，仅与成组的未接合锁定装置5和撞击部9b相对应的可伸长杆27e至27g被升起。与无论锁定装置5是否与撞击部9b接合均提升所有载置台27a至27d的情况相比较，这减小了当锁定装置5和撞击部9b接合时可伸长杆27e至27h上的载荷。即，在传送设备7中，锁定装置5和撞击部9b能够在施加至对应的可伸长杆27e至27h上的载荷最小的情况下接合。无需使传送设备7中的传送设备主体70大型化。另外，由于当附连电池単元3时施加至车身Ia和电池单元3的载荷小，故而无需加强车身la、电池单元3等。具体地，基于来自对应的接近传感器20的检测信号，控制器70a停止升起可伸长杆27e至27h。这便利了在传送设备7中将电池单元3附连至车身la。传送设备7的传送设备主体70不仅通过对应的可伸长杆27e至27h提升以及降低载置台27a至27d，而且还升起支承部26以同时提升所有载置台27a至27d。在此情况下，控制器70a通过整体提升机构36将支承部26提升至预定位置，随后通过对应的可伸长杆27e至27h提升载置台27a至27d中的每一个。这容易地在传送设备7中将电池单元3附连至车身la。现在将描述锁定装置5和对应的撞击部9b的接合以及分离。首先，将描述电池单元3的附连。电池单元3的附连·
如图I所示，电动车辆I停驻在站10的上底板IOa上的预定位置处。停驻位置调整为使得安装腔Ib位于连通口 IOc的正上方，即安装腔Ib位于传送设备主体70的正上方。如将稍后描述的，电池单元3被从电动车辆I的安装腔Ib移除。电池单元3载置在传送设备主体70的载置台27a至27d上。每个销11延伸至第一长度α。在此状态中，每个销11均通过引导部13d插入对应的插入孔13c，如图8所示。这将电池单元3定位在载置台27a至27d上。每个锁定销25均在第一电磁线圈19中缩回，允许对应的杆部17枢转。在此状态中，控制器70a驱动整体提升机构36和可伸长杆27e至27h以提升载置台27a至27d。这使电池单元3朝向安装腔Ib运动，如图8中的箭头所示。由此，撞击部9b相对地进入入口 13b。随后，参照图9，闩锁部15的下钩部15b与撞击部9b接触。撞击部9b推动闩锁部15。这使闩锁部15克服盘簧的偏置力沿方向Al (参照图9中的虚线箭头)枢转。闩锁部15的下钩部15b推动杆部17的钩挂件17a。这使杆部17克服盘簧的偏置力沿方向B2枢转，并且使钩挂件17a从第一位置运动至第二位置(参照图9中的虚线箭头)。当电池单元3如图2所示位于安装腔Ib中时，盘簧的偏置力使杆部17沿方向BI枢转，并且钩挂部17a从第二位置运动至第一位置，如图10中的虚线箭头所示。由此，钩挂件17a接合闩锁部15的钩挂面15d。以此方式，闩锁部15转换为钩挂状态，撞击部9b被钩挂在凹部15c中。如上所述，锁定装置5载置在载置台27a至27d上。由此，在各个载置台27a至27d升起时，锁定装置5因此与对应的撞击部9b接合，直至锁定装置5均与对应的撞击部9b接合。同时，电池单元3中的电池电连接至电动车辆I。另外，在锁定装置5和撞击部9b接合以后，控制器70a驱动第一电磁线圈19并且使锁定销15在外壳13中伸出。这使杆部17的操作件17b与锁定销25接合，锁定销25限制杆部17沿方向B2枢转。即，限制了钩挂件17a向第二位置的运动。由此，锁定销25固定杆部17，并且杆部17固定闩锁部15。随后，参照图11，控制器70a降低载置台27a至27d和整体提升机构36，如由实线箭头的箭头所示。这使销11从插入孔13C移除，完成了锁定装置5与撞击部9b的接合。另夕卜，完成了电池单元3至安装腔Ib的附连。
电池单元3的移除如图2所示，电动车辆I停驻在站10的上底板IOa上的适当位置处。以与附连电池单元3时相同的方式，将电动车辆I的位置调整为使得安装腔Ib位于连通口 IOc的正上方，即位于传送设备主体70的正上方。在此状态中，电池单元3附连至电动车辆I到安装腔Ib中。电池单元3未设置在载置台27a至27d上。每个销11均延伸至第一长度α。在此状态中，控制器70a升起载置台27a至27d和整体提升机构36，如图12中所示。当每个载置台27a至27d上的销11均插入对应的插入孔13c时，每个载置台27a均与电池单元3和对应的锁定装置5接触。随后，每个第一电磁线圈19均被驱动以将锁定销25缩回至第一电磁线圈19内。这释放了对应的杆部17，允许杆部17枢转。另外，每个载置台27a至27d与对应的锁定装置5的接触推动限位开关28并且发送接触信号。响应于该接触信号，控制器70a驱动每个第二电磁线圈110(在图6中示出)。 这将对应的销11延伸至第二长度β，如图12所示。延伸至第二长度β的销11推动杆部17的操作件17b并且使杆部17克服盘簧的偏置力沿方向B2(参照图12的虚线箭头)枢转。这使钩挂件17a从第一位置运动至第二位置，并且使钩挂件17a与闩锁部15的钩挂面15d分离。结果，闩锁部15从杆部17释放。随后，如图13所示，载置台27a至27d降低以使电池单元3从安装腔Ib向下运动，如实线箭头所示。撞击部％的推动力和盘簧的偏置力使每个闩锁部15的上钩部15a沿方向A2枢转。这时，闩锁部15处于释放状态。由此，撞击部9b相对地远离入口 13b运动。以此方式，撞击部9b与锁定装置5分尚，由此完成电池单兀3从车身Ia的移除。此时，电池单元3中的电池与电动车辆I断开连接。在电池单元3的移除完成以后，控制器70a驱动每个第二电磁线圈110并且使对应的销11缩回至第一长度α。这使销11运动远离对应的操作件17b。随后,盘簧的偏置力使杆部17沿方向BI枢转，钩挂件17a从第二位置运动至第一位置。另外，降低整体提升机构36。随后，使移除的电池单元3远离载置台27a至27d运动。通过在电池单元13运动远离载置台27a至27d之前使销11的延伸量从第二长度β变为第一长度α，能够防止销11受损。以此方式，车辆电池单元附连装置使得能够仅通过用传送设备主体70将电池单元3提升至车身Ia中的预定附连位置(即安装腔lb)，而将电池单元3附连至车身Ia以及从车身Ia移除。另外，紧固部对应于设置在车身Ia中的撞击装置9中的撞击部％，被紧固部对应于设置在电池单元3中的锁定装置5。因此，在车辆电池附连装置中，能够简化车身Ia侧的结构。这增大了设计的自由度、例如电池单元3在车身Ia中的附连位置的自由度。对本领域普通技术人员应当显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明可以以许多其他具体形式实施。具体地，应当理解，本发明可以以如下形式实施。例如，壳体3a中可形成有多个凹部，多个锁定装置5可以设置在这些凹部中并且固定至壳体。在此情况下，锁定装置5不凸出到电池单元3外，能够使安装腔Ib小型化。控制器70a可以通过整体提升机构36提升支承部26，直至设置在载置台27a至27d上的锁定装置5中的一个接合撞击部％。随后，传送设备主体70可以控制为通过升起对应的可伸长杆27e至27h以及载置台27a至27d而使其余的锁定装置5接合对应的撞击部9b ο另外，锁定装置5可以设置在车身Ia上，撞击部9b可以设置在电池单元3上。在此情况下，接近传感器20和第一电磁线圈19电连接至车内侧控制器，该车内侧控制器设置在车身侧并且由控制器70a例如通过无线通信单元进行控制。另外，紧固部和被紧固部不局限于锁定装置5和撞击部％。控制器70a可以构造成自动地开始电池单元3的附连或移除，而无需操作员执行开关操作。在此情况下，例如，控制器70a包括传感器，该传感器用于检测电动车辆I停驻在上底板IOa上的固定位置处。在确认电动车辆I停驻以后，将电池单元3从电动车辆I移除并且由新的一个代替。控制器70a可以包括发送单元，该发送单元指示电动车辆I开始附连或移除电池单元3。在此情况下，当控制器70a接收到来自电动车辆I的开始信号时，可以开始通过传送设备主体70移除电池单元3之类。载置台27a至27d不必直接接触对应的锁定装置5。具体地，锁定装置5可以设置`在载置台27a至27d上方，使得载置台27a至27d间接地接触对应的锁定装置5。在这种结构中，通过使用接近传感器20，可以毫无问题地改变电池单元3在载置台27a至27d上的姿态。另外，接近传感器20能够持续向控制器70a恒定地发送固定信号，并且当判定对应的锁定装置5和撞击部9b接合时，能够停止发送信号。在此情况下，停止信号用作用于控制器70a的检测信号。本发明以优选的方式适用于电池更换站。本示例和实施方式应当认为是示例性而非限制性的，本发明不局限于本文提供的细节，而是可以在所附权利要求的范围及等同物内进行修改。
权利要求
1.一种传送设备，所述传送设备构造成通过使设置在车身(Ia)中的至少三个第一紧固部(9b)分别与设置在电池单元(3)中的至少三个对应的第二紧固部(5)接合而将电池单元(3 )在附连位置(Ib)附连至车身(Ia)，所述传送设备的特征在于包括 至少三个载置台(27a至27d)，所述第二紧固部(5)分别被载置在所述至少三个载置台(27a 至 27d)上； 至少三个单独提升机构(27e至27h)，所述至少三个单独提升机构(27e至27h)单独地 提升所述载置台(27a至27d)以将所述电池单元(3)升起至所述附连位置(Ib);以及 单独控制单元(70a)，所述单独控制单元(70a)构造成单独地控制所述单独提升机构(27e 至 27h)。
2.如权利要求I所述的传送设备，其特征在于， 所述单独控制单元(70a)包括止动单元(70a)和至少三个检测单元(20), 所述三个检测单元(20)中的每一个均对应于包括所述第一紧固部(9b)中的一个、所述第二紧固部(5)中的一个、和所述单独提升机构(27e至27h)中的一个的组， 所述三个检测单元(20)中的每一个设置在对应的第一紧固部(9b)和对应的第二紧固部(5)中的任一个上， 每个检测单元(20)均构造成当对应的第一紧固部(9b)和第二紧固部(5)相互接合时发送检测信号，并且 所述止动单元(70a)构造成响应于所述检测信号而停止由与发送所述检测信号的检测单元(20)相对应的单独提升机构(27e至27h)执行的升起操作。
3.如权利要求I所述的传送设备，其特征在于包括， 支承部(26)，所述三个单独提升机构(27e至27h)设置在所述支承部(26)上； 整体提升机构(36 )，所述整体提升机构(36 )提升所述支承部(26 );以及 整体控制单元(70a)，所述整体控制单元(70a)构造成控制所述整体提升机构(36)。
4.如权利要求3所述的传送设备，其特征在于， 所述整体控制单元(70a)控制所述整体提升机构(36)以将所述支承部(26)提升至预定高度，并且 所述单独控制单元(70a)随后单独地控制所述单独提升机构(27e至27h)以单独地提升所述载置台(27a至27d)。
5.如权利要求I至4中任一项所述的传送设备，其特征在于， 所述第一紧固部(9b)中的每一个为撞击部(9b)和锁定装置(5)中的任一个，所述锁定装置(5)固定或者释放所述撞击部(9b)； 所述第二紧固部(5)中的每一个为所述撞击部(9b)和所述锁定装置(5)中的另一个； 所述锁定装置(5)包括 外壳(13)，所述外壳(13)包括允许所述撞击部(9b)进入的入口(13b)， 闩锁部(15)，所述闩锁部(15)由所述外壳(13)以能够绕第一轴线(Ol)枢转的方式支承，以及 杆部(17)，所述杆部(17)固定并限制所述闩锁部(15)的枢转；并且所述闩锁部(15)构造成在钩挂状态和释放状态之间切换，在所述钩挂状态中，所述闩锁部(15)钩挂所述入口(13b)中的所述撞击部(9b)，在所述释放状态中，所述闩锁部(15)释放所述撞击部(9b) 。
全文摘要
一种传送设备，其构造成通过使设置在车身中的至少三个第一紧固部分别与设置在电池单元中的至少三个对应的第二紧固部接合而将电池单元在附连位置附连至车身。传送设备包括至少三个载置台、至少三个单独提升机构、以及单独控制单元。第二紧固部分别被载置在载置台上。单独提升机构单独地提升载置台以将电池单元升起至附连位置。单独控制单元构造成单独地控制单独提升机构。
文档编号B60S5/06GK102849041SQ201210210739
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月20日 优先权日2011年6月27日
发明者尾岛嘉男, 深川敬畅, 村濑贵司, 本谷彰彦, 真木荣门 申请人:株式会社丰田自动织机