CN212246052U - 一种用于电池框升降的千斤顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电池框升降的千斤顶。解决了现有千斤顶作为电池框架升降设备存在负载能力不足、体积大、传动效率低的问题。千斤顶，包括上安装支架、下安装支架、丝杆机构和电机，升降臂活动连接在上安装支架和下安装支架之间；升降臂包括相铰接的上转臂和下转臂，上转臂自由端转动连接在上安装支架上，下传臂自由端转动连接在下安装支架上；丝杆机构包括丝杆、电机连接支架和丝杆螺母，连接支架和丝杆螺母分别设置在一对升降臂的上转臂和下转臂铰接处，丝杆第一端转动卡置在电机连接支架上，丝杆第二端与丝杆螺母螺纹连接；电机与丝杆第一端传动相连。本实用新型结构简单，体积小，重量轻，传动效率高，使用可靠性好。

Description

一种用于电池框升降的千斤顶

技术领域

本实用新型涉及千斤顶技术领域，尤其涉及一种用于电池框升降的千斤顶。

背景技术

车电分离、分箱换电模式将是未来新能源汽车发展的方向。分箱换电有一种模式是通过升降电池框来实现。升降电池框必然需要用到升降机构，在升降机构中综合性价比，可靠性及稳定性，采用电动剪刀式千斤顶的方式成为最优选择。然而市面上的电动剪刀式千斤顶由以下几个弊端：1，负载能力不足：传统千斤顶主要用于车辆更换轮胎，使用时依靠其顶起的作用，且产生最大力为张开状态；用于电动车升降机构的话，电池框是靠千斤顶吊起，且需要的最大力为千斤顶接近合并时候的状态。如此，传统千斤顶就会发生电机驱动能力不足，支架和丝杆易发生变形等问题。2，体积偏大：传统的电动千斤顶中电机减速器均采用齿轮传动的减速方案，会造成其体积偏大，无法用于电动车上。3，传动效率较低：传统电动千斤顶制造精度较差，旋转配合件间摩擦力阻力大，材料选择普通，用于电动车上其千斤顶产生的无用功率占比较大，电机负载电流相应提升。

发明内容

本实用新型主要解决了现有千斤顶作为电池框架升降设备存在负载能力不足、体积大、传动效率低的问题，提供了一种用于电池框升降的千斤顶。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电池框升降的千斤顶，包括

上安装支架和下安装支架，在上安装支架和下安装支架之间连接有一对升降臂；

升降臂，包括相铰接的上转臂和下转臂，上转臂自由端转动连接在上安装支架上，下传臂自由端转动连接在下安装支架上；

丝杆机构，包括丝杆、电机连接支架和丝杆螺母，电机连接支架和丝杆螺母分别设置在一对升降臂的上转臂和下转臂铰接处，所述丝杆第一端转动卡置在电机电机连接支架上，丝杆第二端与丝杆螺母螺纹连接；

电机，与丝杆第一端传动相连。

本实用新型采用一对升降臂结构，每个升降臂包括相铰接的上下转臂，在丝杆机构的驱动下，上下转臂进行上下伸展或是相合拢来实现下安装支架上下移动，电池框安装在下安装支架上，即实现了电池框架上下升降。本实用新型结构简单，体积小，重量轻，方便安装在电动车上，使用可靠性高，提升了用户体验。丝杆第一端转动连接在电机连接支架上，在丝杆第一端侧的上转臂和下转臂铰接在电机连接支架上，丝杆第二端上螺纹连接有丝杆螺母，丝杆第二端侧的上转臂和下转臂铰接在丝杆螺母上。上安装支架固定在车身上，下安装支架与电池框连接，丝杆通过电机传动驱动进行转动时，丝杆螺母在丝杆上进行轴向移动，当电机连接支架与丝杆螺母之间距离变短，则将上转臂和下转臂立起来，上安装支架固定不动，下安装支架则向下移动，

使得电池框架下降。当电机连接支架与丝杆螺母之间距离变长，则上转臂和下转臂相靠拢叠合，此时下安装支架向上移动，使得电池框架上升。上安装支架、下安装支架、上转臂和下转臂采用铝合金材质，满足工作所需刚度和强度的要求下，尽可能实现整车轻量化。丝杆和丝杆螺母采用45钢与铝青铜的组合方式，具有良好的耐磨性、低摩擦系数、高可靠性和较低成本等优点。

作为上述方案的一种优选方案，所述上转臂和下转臂都包括主体板，在主体板两侧弯折形成壁板，上转臂的两壁板一端向前延伸形成与上安装支架铰接的上转臂第一铰接座，上转臂的两壁板另一端向前延伸形成上转臂第二铰接座，下转臂的两壁板一端向前延伸形成与下安装支架铰接的下转臂第一铰接座，下转臂的两壁板另一端向前延伸形成下转臂第二铰接座，其中位于同一侧的上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座相套置在一起并铰接在电机连接支架上，位于另同一侧的上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座相套置在一起并铰接在丝杆螺母上。本方案中上转臂和下转臂由主体板和两壁板构成截面为凹形的长条形框体，在上转臂两端壁板延伸分别形成上转臂第一铰接座和上转臂第二铰接座，在上转臂第一铰接座和上转臂第二铰接座两侧的壁板上开有安装孔，同样在下转臂第一铰接座和下转臂第二铰接座两侧的壁板上开有安装孔， 上转臂第一铰接座和下转臂铰接座的安装孔内设置有销轴，分别铰接在上安装支架和下安装支架内。上转臂第二铰接座与下转臂第二铰接座相套在一起，通孔相对准，形成组合铰接座。

作为上述方案的一种优选方案，所述上安装支架包括固定板和竖直设置在固定板两侧的第一侧板，在第一侧板上分别开设有与两上转臂通过销轴连接的第一连接孔，在固定板上开设有固定孔，固定板通过安装球头销固定在车身上，所述下安装支架包括底板和竖直设置在底板两侧的第二侧板，在第二侧板上分别开设有与两下转臂通过销轴连接的第二连接孔。本方案中上安装支架和下安装支架分别用于与上转臂和下转臂铰接，共同构成升降机构。上安装支架与车身相固定，下安装支架与电池框进行固定。在工作时，上安装支架固定不动，上转臂和下转臂在丝杆作用下进行伸展和靠拢，则下安装支架实现下移和上移，带动电池框架下降和上升。上下安装支架都为凹形结构，上转臂和下转臂的端头都嵌入在凹形内分别与上安装支架和下安装支架进行铰接。

作为上述方案的一种优选方案，所述电机连接支架为筒状，所述丝轴第一端***电机连接支架内，丝杆第一端的端头通过第一轴承连接在电机连接支架前端，且在电机连接支架内与丝杆之间设置有第一铜质含油衬套，在电机连接支架的两侧外壁上分别设置第一螺纹孔，上转臂、下转臂通过螺栓连接在第一螺纹孔上。一侧升降臂的组合铰接座安装孔对准第一螺纹孔， 螺栓穿过上转臂和下转臂，具体的为螺栓穿过上转臂第二铰接座、下转臂第二铰接座后连接在第一螺纹孔内，将上转臂第二铰接座、下转臂第二铰接座转动连接在电机连接支架上。丝杆通过第一轴承连接在电机连接支架内，丝杆转动更加顺畅，提高了传动效率，另外在丝杆与电机连接支架之间设置第一铜质含油衬套，降低摩擦系数且有良好的耐磨性。

作为上述方案的一种优选方案，所述丝杆螺母两侧外壁上分别设置有第二螺纹孔，上转臂、下转臂通过螺栓连接在第二螺纹孔上。另一侧升降臂的组合铰接座安装孔对准螺纹孔，螺栓穿过上转臂和下转臂，具体的为螺栓穿过上转臂第二铰接座、下转臂第二铰接座后连接在第二螺纹孔内，将第二铰接座、下转臂第二铰接座转动连接在丝杆螺母上。连接螺栓在丝杆上移动，在向电机连接支架靠近时，将上转臂和下转臂立起，使得电池框架下降，在远离电机连接支架移动时，将上转臂和下转臂合拢，使得电池框架上升。

作为上述方案的一种优选方案，所述上转臂第一铰接座和下转臂第一铰接座的两侧壁前端分别设置有轮齿，其中两个上转臂第一铰接座之间相啮合，两个下转臂第一铰接座之间相啮合。

本方案在上转臂第一铰接座和下转臂第一铰接座的两侧侧壁前端设置轮齿，在两上转臂第一铰接座铰接在上安装支架内时两上转臂第一铰接座的轮齿相啮合，同样两下转臂第一铰接座铰接在下安装支架内时两下转臂第一铰接座的轮齿相啮合。这样两上转臂、两下转臂各自形成了联动，在转动时通过轮齿互相带动，实现同步转动，使得上转臂、下转臂在伸展和合拢时更加顺畅和稳定。

作为上述方案的一种优选方案，在所述丝杆上套置有可伸缩的护套，所述护套一端固定在电机连接支架上，护套另一端固定在丝杆螺母上。本方案中在丝杆上增加护套，通过护套的可伸缩性，实现了对千斤顶各位置下丝杆的防护，防止电动车行驶中泥水、砂砾直接对丝杆造成破坏，保护了丝杆，增加了使用寿命。

作为上述方案的一种优选方案，所述电机连接减速器，减速器与电机连接支架相固定，所述丝杆第一端的端面上开设有花键槽，减速器输出轴与花键槽相配合，所述减速器为蜗轮蜗杆结构减速器。本方案中电机通过减速器与丝杆形成传动连接，电机与减速器为齿轮传动，减速器与丝杆为花键传动。其中丝杆端面花键槽为内六角结构，减速器输出轴为六角形结构，减速器输出轴***花键槽后形成传动配合。减速器采用蜗轮蜗杆作为传动方式，实现了较大的减速比的传动和较少的体积占用。

作为上述方案的一种优选方案，所述电机连接支架包括绕丝杆设置有第一护套电机连接支架，所述丝杆螺母上绕丝杆设置有第二护套电机连接支架，所述护套两端分别固定在第一护套电机连接支架和第二护套电机连接支架上。本方案中设置第一护套电机连接支架和第二护套电机连接支架能方便护套的安装。第一护套电机连接支架和第二护套电机连接支架都是穿在丝杆上。其中本方案为简化结构，第一护套连接支架和电机连接合为一体，第二护套连接支架为一塑料件螺接在丝杆螺母上。

作为上述方案的一种优选方案，所述上转臂第一铰接座、上转臂第二铰接、下转臂第一铰接座、下转臂第二铰接座上均设置铰接用的通孔，在上转臂第一铰接座和下转臂第一铰接座的通孔内均设置有第二铜质含油衬套，在上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座的通孔内均设置有第三铜质含油衬套。本方案在上安装支架和下安装支架分别通过销轴与上转臂第一铰接座和下转臂铰接第一铰接座铰接，上转臂第二铰接座与下转臂第二铰接座通过销钉螺栓铰接，在上转臂第一铰接座和下转臂第一铰接座的通孔内均设置有第二铜质含油衬套34，在上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座的通孔内均设置有第三铜质含油衬套，使得机构在工作时，只有销轴与铜质含油衬套之间发生转动，根据衬套特性，上转臂和下转臂转动时可降低转动摩擦，减小本体磨损，提高传动效率。

本实用新型的优点：

1. 采用一对升降臂结构，每个升降臂包括相铰接的上下转臂，在丝杆机构的驱动下，上下转臂进行伸展或合拢来实现下安装支架进行上下移动，从而带动电池框进行上下升降，结构简单，体积小，重量轻，方便安装在电动车上，使用可靠性高，提升了用户体验。

2. 丝杆通过第一轴承连接在电机连接支架内，丝杆转动更加顺畅，提高了传动效率，另外在丝杆与电机连接支架之间设置第一铜质含有衬套，降低摩擦系数且有良好的耐磨性。

3.上转臂第一铰接座、上转臂第二铰接、下转臂第一铰接座、下转臂第二铰接座的通孔内均设置有第二铜质含油衬套，使得上转臂和下转臂转动时只有销轴与第二铜质含油衬套之间发生转动，降低转动摩擦，减小本体磨损，提高传动效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构***示意图；

图2是本实用新型的一种剖面结构示意图；

图3是本实用新型中上转臂的一种结构示意图；

图4是本实用新型中下转臂的一种结构示意图。

1-上安装支架 2-下安装支架 3-上转臂 4-下转臂 5-丝杆 6-电机连接支架 7-丝杆螺母 8-电机 9-主体板 10-壁板 11-固定板 12-第一侧板 13-第一连接孔 14-固定孔 15-底板 16-第二侧板 17-第二连接孔 18-第一轴承 19-第一铜质含油衬套 20-第一螺纹孔 21-第二螺纹孔 22-上转臂第一铰接座 23-上转臂第二铰接座 24-下转臂第一铰接座 25-下转臂第二铰接座 26-轮齿 27-护套 28-减速器 29-花键槽 30-第一护套电机连接支架 31-第二护套电机连接支架 32-第二轴承 33-通孔 34-第二铜质含油衬套 35-第三铜质含油衬套。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种用于电池框升降的千斤顶，如图1所示，包括上安装支架1、下安装支架2、升降臂、丝杆机构和电机8。升降臂具有一对，升降臂活动连接在上安装支架和下安装支架之间。升降臂包括相铰接的上转臂3和下转臂4，两个上转臂的自由端铰接在上安装支架上，两个下转臂的自由端铰接在下安装支架上。丝杆机构包括丝杆5、电机连接支架6和丝杆螺母7，电机连接支架设置在一个升降臂的上转臂和下转臂铰接处，丝杆螺母设置在另一个升降臂的上转臂和下转臂铰接处，丝杆包括第一端和第二端，丝杆第一端转动设置在电机连接支架上，丝杆第二端与丝杆螺母螺纹连接。电机8通过减速器连接在电机连接支架上，减速器与丝杆第一端传动相连。

上安装支架包括固定板11和竖直设置在固定板两侧的的第一侧板12，整体形成凹字形状，在固定板上设置有固定孔14，通过在固定孔上安装球头销将上安装支架螺接在车身上。在两个第一侧板上都设置有两个与两上转臂通过销轴连接的第一连接孔13。

下安装支架包括底板15和竖直设置在底板两侧的第二侧板16，整体也形成凹字形状，该底板较上安装支架的固定板要长，第二侧板为等腰梯形状，在底板的两端处设置有安装孔，下安装支架通过螺栓与电池框架连接，将电池框固定在下安装支架上。在两个第二侧板上设有两个与下转臂通过销轴连接的第二连接孔17。

如图3和图4所示，上转臂3和下转臂4都包括主体板9和主体板两侧弯折形成的壁板10，整体形成凹形的长条框体。上转臂的一端两壁板向外延伸在该端头上形成与上安装支架铰接的上转臂第一铰接座22，上转臂的另一端两壁板向外延伸在该端头上形成与下转臂铰接的上转臂第二铰接座23。下转臂的一端两壁板向外延伸在该端头上形成与下安装支架铰接的下转臂第一铰接座24，下转臂的另一端两壁板向外延伸在该端头上形成与上转臂铰接的下转臂第二铰接座25。在上转臂第一铰接座、上转臂第二铰接座、下转臂第一铰接座、下转臂第二铰接座的两侧壁上都开设有通孔。

上转臂第一铰接座、上转臂第二铰接座、下转臂第一铰接座、下转臂第二铰接座上均设置铰接用的通孔33，在通孔内都设置有第二铜质含油衬套34，在上转臂第一铰接座、下转臂第一铰接座处，上销轴两端分别穿过上安装支架第一侧板上的第一连接孔和上转臂第一铰接座通孔内的第二铜质含油衬套后通过旋铆工艺实现铰接。下销轴两端分别穿过下安装板第二侧板上的第二连接孔和下转臂第二铰接座通孔内的第二铜质含油衬套后螺接固定。另外为了上转、下转臂在一起转动时能够更加顺畅和稳定，如图2所示，上转臂第一铰接座22和下转臂第一铰接座24的两侧壁前端分别设置有轮齿26，两个上转臂第一铰接座之间轮齿相啮合，两个下转臂第一铰接座之间轮齿相啮合。

上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座相配合，其中一对上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座共同铰接在电机连接支架上，另一对上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座共同铰接在丝杆螺母上。

如图1和图2所示，电机连接支架6位筒状，在电机连接支架的两侧壁上分别设置有第一螺纹孔20，螺栓穿过上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座后连接在第一螺纹孔内，这样将上转臂第二铰接座、下转臂第二铰接座转动连接在电机连接支架上。丝杆第一端***在电机连接支架内，丝杆第一端的端头通过第一轴承18连接在电机连接支架的前端上，为了丝杆转动更加顺畅，提高传动效率，在电机连接支架内与丝杆支架还设置有衬套19，该衬套为铜质含有衬套，能降低摩擦系数且有良好的耐磨性。

丝杆螺母7的两侧壁上分别设置有第二螺纹孔21，螺栓穿过上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座后连接在第二螺纹孔内，将上转臂第二铰接座、下转臂第二铰接座转动连接在丝杆螺母上。

为了保护丝杆，防止电动车行驶中泥水、砂砾直接对丝杆造成破坏，在丝杆上套置有可伸缩的护套27。在电机连接支架6朝向丝杆螺母一端一体形成有第一护套电机连接支架30，在丝杆螺母7上朝向电机连接支架一端上绕丝杆连接有第二护套电机连接支架31，护套两端分别通过扎带固定在第一护套电机连接支架和第二护套电机连接支架上。

减速器采用蜗轮蜗杆结构的减速器，电机固定在减速器上，电机输出轴与减速器输入端采用螺栓固定，齿轮传动的连接方式；减速器螺接在电机连接支架上，在丝杆第一端的端面上开设有花键槽29，减速器的输出轴***在花键槽内，实现减速器与丝轴间传动。

本实施例中上安装支架、下安装支架、上转臂和下转臂采用铝合金材质，满足工作所需刚度和强度的要求下，尽可能实现整车轻量化。丝杆螺母采用铝青铜材质，具有良好的耐磨性和低摩擦系数，同时也不容易变形。丝杆采用45#材料，直径加粗到18mm，螺距加大道3mm。丝杆更不易变形。同时丝杆和丝杆螺母的组合方式，有良好的耐磨性、低摩擦系数、高可靠性和较低成本等优点。

在车辆正常使用状态下，丝杆螺母位于丝杆第二端最外端，电机连接支架与丝杆螺母之间距离最大，上转臂和下转臂呈合拢状态，即电池框架上升位于在电动车底部。当要进行更换电池时，通过电机驱动丝杆进行转动，丝杆螺母在丝杆上向电机连接支架侧移动，则带动上转臂和下转臂在竖直方向上伸展，下安装支架向下移动，降下电池框，动力电池实现外露，用户方便进行电池更换。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了上安装支架、下安装支架、上转臂、下转臂等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于电池框升降的千斤顶，其特征在于：包括

上安装支架（1）和下安装支架（2），在上安装支架和下安装支架之间连接有一对升降臂；

升降臂，包括相铰接的上转臂（3）和下转臂（4），上转臂自由端转动连接在上安装支架上，下传臂自由端转动连接在下安装支架上；

丝杆机构，包括丝杆（5）、电机连接支架（6）和丝杆螺母（7），电机连接支架和丝杆螺母分别设置在一对升降臂的上转臂和下转臂铰接处，所述丝杆第一端转动卡置在电机连接支架上，丝杆第二端与丝杆螺母螺纹连接；

电机（8），与丝杆第一端传动相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述上转臂（3）和下转臂（4）都包括主体板（9），在主体板两侧弯折形成壁板（10），上转臂的两壁板一端向前延伸形成与上安装支架（1）铰接的上转臂第一铰接座（22），上转臂的两壁板另一端向前延伸形成上转臂第二铰接座（23），下转臂的两壁板一端向前延伸形成与下安装支架（2）铰接的下转臂第一铰接座（24），下转臂的两壁板另一端向前延伸形成下转臂第二铰接座（25），其中位于同一侧的上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座相套置在一起并铰接在电机连接支架（6）上，位于另同一侧的上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座相套置在一起并铰接在丝杆螺母（7）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述上安装支架（1）包括固定板（11）和竖直设置在固定板两侧的第一侧板（12），在第一侧板上分别开设有与两上转臂通过销轴连接的第一连接孔（13），在固定板上开设有固定孔（14），固定板通过安装球头销固定在车身上，所述下安装支架（2）包括底板（15）和竖直设置在底板两侧的第二侧板（16），在第二侧板上分别开设有与两下转臂通过销轴连接的第二连接孔（17）。

4.根据权利要求1所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述电机连接支架（6）为筒状，所述丝杆第一端***电机连接支架内，丝杆第一端的端头通过第一轴承（18）连接在电机连接支架前端，且在电机连接支架内与丝杆之间设置有第一铜质含油衬套（19），在电机连接支架的两侧外壁上分别设置第一螺纹孔（20），上转臂（3）、下转臂（4）通过螺栓连接在第一螺纹孔上。

5.根据权利要求4所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述丝杆螺母（7）两侧外壁上分别设置有第二螺纹孔（21），上转臂（3）、下转臂（4）通过螺栓连接在第二螺纹孔上。

6.根据权利要求2所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述上转臂第一铰接座（22）和下转臂第一铰接座（24）的两侧壁前端分别设置有轮齿（26），其中两个上转臂第一铰接座之间相啮合，两个下转臂第一铰接座之间相啮合。

7.根据权利要求5所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是在所述丝杆（5）上套置有可伸缩的护套（27），所述护套一端固定在电机连接支架上，护套另一端固定在丝杆螺母上。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述电机（8）输出轴与减速器（28）连接，减速器与电机连接支架（6）相固定，所述丝杆第一端的端面上开设有花键槽（29），减速器输出轴与花键槽相传动配合，所述减速器为蜗轮蜗杆结构减速器。

9.根据权利要求5所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述电机连接支架（6）包括绕丝杆设置有第一护套电机连接支架（30），所述丝杆螺母（7）上绕丝杆设置有第二护套电机连接支架（31），所述护套两端分别固定在第一护套电机连接支架和第二护套电机连接支架上。

10.根据权利要求2或3所述的一种用于电池框升降的千斤顶，其特征是所述上转臂第一铰接座、上转臂第二铰接座、下转臂第一铰接座、下转臂第二铰接座上均设置铰接用的通孔（33），在上转臂第一铰接座和下转臂第一铰接座的通孔内均设置有第二铜质含油衬套（34），在上转臂第二铰接座和下转臂第二铰接座的通孔内均设置有第三铜质含油衬套（35）。

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