一種快速裝卸機構的製作方法
2023-06-13 11:20:06
一種快速裝卸機構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種快速裝卸機構，屬於機械自動化領域，該快速裝卸機構包括相配合的滑軌和導軌，滑軌包括軌體，軌體上安裝有預緊器，預緊器上安裝有承載滑動結構，承載滑動結構能通過預緊器改變與軌體之間的距離；導軌包括用於固定導軌的底座和固定在底座上的與滑軌配合的導槽；軌體和底座分別固定在被裝卸的裝備和安裝裝備的載具上。其能避免被安裝的裝備在劇烈震動和衝擊工況下發生與承載結構的分離和撞擊，提高車載振動工況下的可靠性。
【專利說明】一種快速裝卸機構
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種裝卸機構，尤其涉及一種快速裝卸機構，適用於機械自動化領域。
【背景技術】
[0002]快速裝卸機構在多種領域廣泛應用，特別是裝卸體積較大重量較重的裝備時，需要在載具上設置滑道和快速鎖扣一類的機構，如申請號為200810009129.3的專利文獻中就採用了安裝於電池箱上的滑輪和與車身固連的滑道相配合的滑動結構，實現電池箱從安裝位置到卸出位置的輕鬆移動，該機構還設有卡鎖機構，將活動的電池箱在滑動到安裝位置後，卡鎖在與滑道固定在一起的外箱上，使之不會在車輛運動和振動中脫離安裝位置。但該機構的滑道和滑輪始終處於承載狀態，需要很高的強度承受電池箱在劇烈振動路況下的動載荷；且滑道和滾輪都是剛性的，不具有緩衝車身向電池箱傳遞的振動能量的能力；卡鎖機構也沒有預緊能力，因此電池箱在卡鎖的狀態下仍有一定的自由間隙，在車輛顛簸時電池箱滾輪會在滑道上晃動和跳動，產生衝擊。由於上述不足，使得滑道的壽命降低，使用成本上升，並且給電池帶來附加衝擊載荷，影響電池和電池箱內的電氣電子系統的可靠性。
【發明內容】
[0003]為了克服上述不足，本發明提供一種快速裝卸機構。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術解決方案是:該快速裝卸機構包括相配合的滑軌和導軌，滑軌包括軌體，軌體上安裝有預緊器，預緊器上安裝有承載滑動結構，承載滑動結構能通過預緊器改變與軌體之間的距離；導軌包括用於固定導軌的底座和固定在底座上的與滑軌配合的導槽；軌體和底座分別固定在被裝卸的裝備和安裝裝備的載具上。
[0005]進一步地，軌體為帶側翼的凹槽，預緊器安裝在凹槽中，凹槽外側分布有導向結構。
[0006]進一步地，導軌的導槽一端為喇叭狀的開口，另一端有封板，導槽的形狀為倒「凸」字形，中間為主槽，兩旁為槽型軌道，滑軌進入導軌時，承載滑動結構進入槽型軌道，主槽底部設有定位結構，並設有緩衝層；定位結構與軌體上的定位配合結構相配合。
[0007]進一步地，預緊器包括升降盒，升降盒包括升降塊、用於安裝承載滑動結構的安裝件、曲軸、曲杆和升降盒體；升降塊為一帶長圓孔的長方體，兩端固連安裝件；升降盒體的中間設有安裝升降塊的方槽，兩邊設有安裝曲軸的圓孔；曲軸與穿過長圓孔的曲杆偏心連接；方槽兩端設有長孔，軌體上與該長孔對應的位置也開有長孔；安裝件穿過方槽上的長孔和軌體上的長孔，兩端安裝承載滑動結構，且安裝件能在所述長孔中上下運動。
[0008]進一步地，預緊器還包括有連接軸，且升降盒為多個，連接軸通過連接曲軸而連接各升降盒。
[0009]進一步地，預緊器還包括有鎖接合器，鎖接合器包括轉子，轉子與升降盒上的曲軸連接，鎖接合器具有鎖定功能，能鎖定轉子，使其不能轉動。
[0010]進一步地，鎖接合器還包括鎖接合器座、鎖子、彈子、復位彈簧；轉子安裝在鎖接合器座上的轉子孔上，轉子一端和曲軸連接，另一端上設有一扳手孔；轉子徑向上有一鎖子孔，垂直於扳手孔且與扳手孔相通，鎖子能在鎖子孔中滑動；鎖接合器座兩側各有一與轉子孔垂直且相通的彈子孔，彈子孔內裝復位彈簧和彈子，彈子能在彈子孔內滑動。
[0011]本發明具有如下有益效果和優點:其具有預緊功能，可消除晃動間隙，並能避免被安裝的裝備在劇烈震動和衝擊工況下發生與承載結構的分尚和撞擊，提聞了車載振動工況下的可靠性。這種快速裝卸機構還具有成本低廉，拆裝方便迅速等優點，適用於車載、船載、機載等振動條件下且需要快速更換或維護的設備的安裝和更換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為整體結構圖；
[0013]圖2為滑軌結構圖；
[0014]圖3為導軌結構圖；
[0015]圖4為預緊器機構圖；
[0016]圖5為升降盒爆炸圖；
[0017]圖6為另一視角的升降盒爆炸圖；
[0018]圖7為升降塊和安裝件以及曲杆的配合圖；
[0019]圖8為升降塊升降示意圖；
[0020]圖9為升降塊升降過程圖；
[0021]圖10為鎖結合器爆炸圖；
[0022]圖11為鎖接合器剖面圖；
[0023]圖12為扳手頭部與轉子配合示意圖；
[0024]圖13為滾輪處於導軌喇叭口示意圖；
[0025]圖14為滾輪與導軌配合示意圖。
[0026]圖中標記如下:1.滑軌，2.導軌，3.扳手，4.軌體，5.預緊器，6.滾輪，7.導向塊，8.封板，9.定位銷，10.橡膠緩衝墊，11.鎖接合器，12.升降盒體，13.連接軸，14.銷，15.升降盒體，16.曲軸，17.曲杆，18.升降塊，19.輪軸，20.鎖接合器座，21.轉子，22.鎖子，23.彈子，24.復位彈簧。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖描述本發明優選的實施方式。
[0028]參見圖1-14，本發明提供的快速裝卸機構包括相互配合的滑軌I和導軌2，滑軌I和導軌2分別安裝於裝備和載具上。裝備可以是電池箱，載具可以是車體。滑軌I安裝在裝備上，對應地，導軌2則安裝在載具上，或者反過來滑軌I安裝在載具上、導軌2則安裝在裝備上。
[0029]滑軌I上具有低阻力的承載滑動結構，該承載滑動結構可以為滾輪6或聚四氟乙烯滑塊(圖中未示出)。該滑軌I還包括預緊器5和軌體4，承載滑動結構安裝在預緊器5上，預緊器5安裝在軌體4上。預緊器5具有預緊和解鎖兩個自鎖工作位置，能夠使承載滑動結構與軌體4之間的距離調至最大或最小；承載滑動結構可嵌入到導軌2中，並可在導軌2中低阻力地順暢滑動。導軌2為封閉式導軌，承載滑動結構嵌入到導軌2中後只能沿導軌2滑動，承載滑動結構垂直於導軌2的運動會受到導軌2的約束。在滑軌I和導軌2之間設有導向結構、定位結構和緩衝層。導向結構包括導向塊7，導向塊7由聚四氟乙烯或尼龍材質等耐磨且幹摩擦性能好的材料做成，安裝在軌體4兩側，當軌體4進入導軌2的時候可以起到導向作用，消除對準誤差，保證滑軌I正確地滑入導軌2，使插入安裝的動作順暢；定位結構包括定位銷9，其在預緊階段嵌合，使裝備與載具準確定位；緩衝層優選為橡膠緩衝墊10，橡膠緩衝墊10在預緊階段被壓縮，提供部分預緊力並提供緩衝能力。預緊器5在解鎖狀態時，軌體4與導軌2的距離最大，定位結構處於分離狀態，橡膠緩衝墊10處於鬆弛狀態，滑軌I可以在導軌2上自由滑動，進行裝卸操作；在定位結構對準的情況下，將預緊器5從解鎖狀態調整至預緊狀態，軌體4與導軌2之間的距離減少至最小，定位結構嵌合，橡膠緩衝墊10被壓縮至工作狀態，軌體4和導軌2緊密結合在一起。
[0030]裝備為電池箱時，為每個電池箱配備兩個滑軌I。每個滑軌I包括軌體4、預緊器
5、滾輪6、導向塊7。軌體4採用鈑金製成，為帶側翼的凹槽，側翼用於與電池箱連接，凹槽用於安裝預緊器5，凹槽外側分布導向塊7，用於與導軌2配合，起到導向的作用。軌體4在安裝預緊器5的位置有長孔，預緊器5上設有用於安裝滾輪6的安裝件，安裝件優選為輪軸19，輪軸19可穿過軌體4上的長孔。軌體4底部則有與導軌2上的定位銷9配合的定位配合結構，優選為銷孔。
[0031]導軌2包括與滑軌I相配合的導槽。每個導槽有喇叭狀埠，方便滑軌I的導入，另一端有封板8，防止滑軌I滑出。導槽形狀為倒「凸」字形，中間為主槽，兩旁為槽型軌道，優選為輪槽。滑軌I進入導軌2時，兩端滾輪6將分別進入兩側輪槽。中間主槽底部焊有定位銷9，並鋪有橡膠緩衝墊10。
[0032]預緊器5包括升降盒12和連接軸13。升降盒12數量可視軌體4的長短調整，多個升降盒12通過連接軸13連接。升降盒12包括升降塊18、輪軸19、曲軸16、曲杆17、升降盒體15。升降塊18為一帶偏心長圓孔的長方體，兩端安裝輪軸19，長圓孔則用於與曲杆17配合。升降盒體15兩側有與曲軸16配合的圓孔，用於安裝曲軸16，升降盒體15中間有用於安裝升降塊18的方槽，方槽兩端有長孔，使得升降塊18兩端用於連接滾輪6的輪軸19可以在其間運動。曲杆17穿過升降塊18的長圓孔後與曲軸16過盈配合，通過曲軸16的旋轉可以帶動升降塊18在升降盒體15的方槽中上下滑動，進而帶動兩個滾輪6上下升降運動。升降過程中有上下兩個死點，長圓孔的長度限制了曲軸16旋轉的角度範圍，該長圓孔的長度設計成使得升降塊將要升降至死點前，曲杆17已位於長圓孔的端頭，曲軸16繼續旋轉一定餘量角度後，升降塊到達死點，圖9中用X表示該餘量角度。
[0033]連接軸13通過連接曲軸16而連接各升降盒12，連接軸13上打有十字孔，和曲軸16上的孔通過銷14連接。
[0034]預緊器5還包括鎖接合器11，鎖接合器11與升降盒12上的曲軸16連接，鎖接合器11包括鎖接合器座20、轉子21、鎖子22、彈子23、復位彈簧24。轉子21安裝在鎖接合器座20上，用止動螺母軸向限位。轉子21 —端與升降盒12的曲軸16連接，另一端有一扳手孔，用於插入扳手3。轉子21徑向上有一鎖子孔，該鎖子孔垂直於扳手孔且與扳手孔相通，鎖子22可在此孔中滑動。鎖接合器座20兩側各有一與轉子孔垂直且相通的彈子孔，彈子孔內裝復位彈簧24和彈子23，彈子23可在此彈子孔中滑動。通過轉動鎖接合器11上的轉子21，可以帶動曲軸16旋轉，進而帶動升降盒12的兩個滾輪6上下運動。此外，鎖接合器11還有鎖定功能，可鎖定鎖接合器轉子21使其不能轉動。在鎖接合器11上插入一個扳手3便可解除其鎖定狀態，人工扳動扳手3到一定角度後，拔出扳手3，鎖接合器11又恢復鎖定狀態。
[0035]扳手3優選為一「L」形結構，一端徑向上有一突出的圓柱，此端可插入鎖接合器的轉子21上的扳手孔中，用於帶動鎖接合器轉子21轉動；另一端則用於人手扳動。
[0036]以電動汽車上的電池箱的安裝作業為例，如圖13所示，滑軌I先搭在電池箱導軌2的喇叭口上，隨著電池箱的往裡推進，滑軌I兩側的導向塊7和導軌2相互作用，從而將電池箱姿態導正，直至推進至導軌2盡頭。由於封板8的存在使得電池箱不能再往裡推進，此時電池箱已處於預期位置。將扳手3插入鎖接合器的轉子21上的扳手孔中，鎖子22從鎖子孔被往外擠，推動鎖接合器的彈子23，將彈子23擠出鎖子孔，使鎖接合器11處於解鎖狀態。扳動扳手3，使得轉子21帶動曲軸16轉動，滑軌I兩側的滾輪6上升，擠壓電池箱導軌2的輪槽，使得電池箱隨滑軌I 一起下降。隨著滑軌I的緩緩下降，軌體4慢慢接近導軌2上的橡膠緩衝墊10直至接觸。繼續扳動扳手3，軌體4將壓縮橡膠緩衝墊10，使軌體4與橡膠緩衝墊10之間形成預緊力。扳手3扳到預緊位置後，抽出扳手3，鎖接合器的彈子23在復位彈簧24作用下彈回，彈子23頭部伸入轉子21上的鎖子孔中，鎖接合器11處於鎖定狀態，電池箱安裝作業完成。
[0037]由於橡膠緩衝墊10預緊力的存在，滑軌I和橡膠緩衝墊10之間產生了很大的摩擦力，可以在一定程度上固定電池箱的位置。即使在碰撞條件下，摩擦力被克服，滑軌I和橡膠緩衝墊10將要產生相對運動的時候，導軌2上的定位銷9也會限定滑軌I的位置，使電池箱位置得以保持。
【權利要求】
1.一種快速裝卸機構，其包括相配合的滑軌和導軌，其特徵在於:滑軌包括軌體，軌體上安裝有預緊器，預緊器上安裝有承載滑動結構，承載滑動結構能通過預緊器改變與軌體之間的距離；導軌包括用於固定導軌的底座和固定在底座上的與滑軌配合的導槽；軌體和底座分別固定在被裝卸的裝備和安裝裝備的載具上。
2.根據權利要求1所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:軌體為帶側翼的凹槽，預緊器安裝在凹槽中，凹槽外側分布有導向結構。
3.根據權利要求1所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:導軌的導槽一端為喇叭狀的開口，另一端有封板，導槽的形狀為倒「凸」字形，中間為主槽，兩旁為槽型軌道，滑軌進入導軌時，承載滑動結構進入槽型軌道，主槽底部設有定位結構，並設有緩衝層；定位結構與軌體上的定位配合結構相配合。
4.根據權利要求1所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:預緊器包括升降盒，升降盒包括升降塊、用於安裝承載滑動結構的安裝件、曲軸、曲杆和升降盒體；升降塊為一帶長圓孔的長方體，兩端固連安裝件；升降盒體的中間設有安裝升降塊的方槽，兩邊設有安裝曲軸的圓孔；曲軸與穿過長圓孔的曲杆偏心連接；方槽兩端設有長孔，軌體上與該長孔對應的位置也開有長孔；安裝件穿過方槽上的長孔和軌體上的長孔，兩端安裝承載滑動結構，且安裝件能在所述長孔中上下運動。
5.根據權利要求4所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:預緊器還包括有連接軸，且升降盒為多個，連接軸通過連接曲軸而連接各升降盒。
6.根據權利要求4所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:預緊器還包括有鎖接合器，鎖接合器包括轉子，轉子與升降盒上的曲軸連接，鎖接合器具有鎖定功能，能鎖定轉子，使其不能轉動。
7.根據權利要求6所述的一種快速裝卸機構，其特徵在於:鎖接合器還包括鎖接合器座、鎖子、彈子、復位彈簧；轉子安裝在鎖接合器座上的轉子孔上，轉子一端和曲軸連接，另一端上設有一扳手孔；轉子徑向上有一鎖子孔，垂直於扳手孔且與扳手孔相通，鎖子能在鎖子孔中滑動；鎖接合器座兩側各有一與轉子孔垂直且相通的彈子孔，彈子孔內裝復位彈簧和彈子，彈子能在彈子孔內滑動。
【文檔編號】B60S5/06GK104228783SQ201310241677
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2013年6月19日
【發明者】李立國, 班懷印, 田碩, 華劍鋒 申請人:北京科易動力科技有限公司