CN101277848B - 电池固定装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于电池(11)的固定装置(10)，包括：托盘(12)，具有基本为平坦的支撑表面(16)；以及两个纵向凸缘(17a、17b)。第一纵向凸缘(17a)包括固定接线片(20)，其作为用于电池(11)的第一接线片(14a)的定位止挡件。托盘(12)包括可移动接线片(21)，其连接到第二纵向凸缘(17b)并均限定出用于电池(11)的第二接线片(14b)的第一固定表面(22)。固定装置(10)包括：可弹性变形的驱动杆(25)，其与可移动接线片(21)相关联；以及锁定斜面(26)，其与每个可移动接线片(21)及每个相应的驱动杆(25)相配合以将电池(11)锁定在托盘(12)中的适当位置处。

Description

电池固定装置
技术领域
本发明涉及一种用于电池的、尤其用于机动车辆上的电池的固定(hold-down)装置，所述固定装置包括：
-托盘(support tray)，包括基本为平坦的支撑表面(restingsurface)以及与电池的第一接线片(lug)和第二接线片相配合的两个纵向凸缘，第一纵向凸缘包括至少一个固定接线片，该固定接线片在将电池安装到托盘中的过程中作为用于电池第一接线片的定位止挡件；
-锁定装置，与第二纵向凸缘相关联并且包括至少一个驱动杆，所述驱动杆在第一位置与第二位置之间可产生弹性变形，其中第一位置用来将电池固定于托盘中，而第二位置用来释放电池。
背景技术
在所有类型的机动车辆中，电池都是标准元件，其尺寸由精确度标准(precise standard)所规定。存在用于将电池设置和固定在车辆底盘上的各种类型的公知固定装置。第一类公知固定装置利用电池的上表面，而第二类公知固定装置利用电池的接线片。
利用电池的上表面的固定装置的第一实例包括：将电池置于托盘上；设置两个竖直杆，其中电池的每一侧上设置一个；以及将连接两个竖直杆的托架件定位在电池上方。因而，固定装置通过支撑在电池的上表面上而在电池上施加竖直夹紧作用。该杆通常具有螺纹端，该螺纹端穿过托架件并与螺母相配合以产生夹紧作用。然而，这类装置要求使用工具，尤其是用来拧紧螺母的工具，并且要求对各个部件的操作是精确的。
利用电池的上表面的固定装置的其他实例包括：使用托盘，其中该托盘利用凸起的侧壁来代替竖直杆；以及与托架件相配合，其中该托架件连接托盘的两个壁且由一个或两个锚点(anchoringpoint，定位点)固定。固定装置的另一实例使用环绕电池且其端部被系在电池的一侧和另一侧上的简单织带。
然而，利用电池的上表面的固定装置的所有这些实例都已被证明是过于复杂的，因为它们由多个易于丢失的部件构成且必须要使用用来安装和移除电池的工具。此外，无法确保将电池保持在其托盘中。
利用电池接线片的固定装置的第一实例为金属夹紧件，该金属夹紧件与托盘形成一体且被设置为抵靠着地支撑电池接线片。例如通过螺钉紧固系统将该夹紧件固定到托盘，并且在电池接线片上产生较大的夹紧力。然而，仍必须使用工具来安装和移除电池，并且该固定装置由难于操作的多个部件构成。此外，这种装置的制造成本仍是较高的。
利用电池接线片的固定装置的另一实例是枢转凸轮系统。电池的一侧被夹到托盘上的固定接线片中，而电池的另一侧与被安装为与托盘平行地转动的凸轮系统相配合。该凸轮被设置成可被手动地沿偏心轨道运动，并且当处于锁定位置中是该凸轮抵靠着地支撑电池接线片，并同时向该接线片施加夹紧力。然而，这类装置也需要使用螺丝刀类的工具，尤其是在移除电池的过程中。此外，灰尘会弄脏该固定装置的内部摩擦区。因此，这会对移除电池造成困难。
由文献FR 2 796 494给出了另一实例，其描述了成为托盘的组成部分的电池固定装置。如图1中示意性所示，用于电池11的固定装置10包括具有第一凸缘13a的托盘12，该第一凸缘作为用于电池11的第一接线片14a的止挡部。托盘12包括设置有可变形片(tab)15的第二凸缘13b，该变形片以沿箭头F1转动的方式关节接合(articulate)并被设计为快速地固定和释放电池11。通过按压电池11的第二接线片14b使其抵靠变形片15来完成固定，因此变形片变形使得能够将电池11定位在托盘12的底面上。通过沿箭头F2将压力施加在变形片15的自由端上来松开电池11，因而释放电池11的第二接线片14b并使电池11脱离。
尽管这类装置避免使用工具，但其不确保电池11安全地保持在托盘12中，并且不能够确定电池接线片是否真地处于适当位置。此外，这种固定装置无法使得电池确实地被锁定在托盘中。
发明内容
本发明的目的是克服所有上述缺点，并且本发明的目的是创造一种简单且廉价的电池固定装置，该电池固定装置具有减小的重量和空间占用量、允许快速且可靠地将标准电池锁定在其托盘上以及从其托盘上释放该标准电池，同时还无需使用工具。
本发明的主题的特征在于：
-托盘包括至少一个可移动接线片，该可移动接线片连接到第二纵向凸缘并与相应的驱动杆相关联且限定出用于电池的第二接线片的第一固定表面，
-所述锁定装置包括锁定斜面(locking ramp)，该锁定斜面将其本身插入到每个可移动接线片与每个相应的驱动杆之间，所述斜面包括至少一个锁定楔，该锁定楔具有：第一下倾斜表面，其与相应的可移动接线片的第二固定表面相关联；以及第二上倾斜表面，其与相应的驱动杆相关联并被设计为确保将驱动杆确实地锁定在第一锁定位置与第二解锁位置之间，其中该第一锁定位置用来锁定电池在托盘中的位置，而该第二锁定位置用来解锁位置。
这种固定装置使用与托盘的可移动接线片和驱动杆二者相关联的锁定斜面，使得可有效地将电池的位置固定在其托盘中并可确保该位置的有效和可靠的锁定。
在本发明的改进方案中，每个可移动接线片均借助于两个挠性连接脊(ridge)连接到托盘的相应纵向凸缘，这些挠性连接脊形成弹性铰链并且使得可移动接线片能够在等待电池的第一空闲位置与固定电池的第二位置之间移动(shift)。
这种挠性铰链有助于缩回可移动接线片以及使它们自动返回到它们的最初位置。
在本发明的另一改进方案中，每个锁定楔的上表面均设置有多个凹口。
锁定楔的凹口确保了将驱动杆确实地锁定至锁定斜面，以防止驱动杆的任何不经意的脱离。
在优选实施例中，锁定斜面包括多个锁定楔，这些锁定楔通过刚性高机械强度的连接区互相连接，并且由于(原文如此)托盘包括多个可移动接线片，每个可移动接线片均与相应的驱动杆相关联，驱动杆依次与相应的锁定楔相关联。驱动杆通过作为用于驱动杆的夹持装置(gripping means)的连接杆而在其各自的上部处被连接。
因此，由于使得所有的杆同时朝向锁定位置移动，故这种固定装置易于操作并确保确实地锁定电池的位置。
附图说明
从以下对作为非限定性实例给出且在附图中示出的本发明具体实施例的描述中，其他优点和特性将变得更显而易见，附图中：
图1示意性地示出了根据现有技术的电池固定装置的局部视图。
图2和图3分别示出了根据本发明的固定装置的透视图和局部切除的正视图，其中在该固定装置上设置有电池。
图4和图5分别示出了根据图2和图3的固定装置的托盘的沿轴A-A的正截面图和该固定装置的托盘的俯视图。
图6和图7示出了根据图4和图5的托盘的两个透视图。
图8和图9示出了根据图2和图3的固定装置的锁定斜面的两个透视图。
图10是沿根据图8和图9的锁定斜面的轴B-B的侧截面图。
图11至图17示出了将电池安装在根据图2至图10的固定装置上的各连续步骤。
图18至图19示出了从根据图2至图17的固定装置中移除电池的两个连续步骤。
具体实施方式
参照图2和图3，固定装置10被具体地设计为将电池11固定在机动车辆的底盘上。无论电池11的标准化尺寸如何，固定装置10均包括：标准托盘12，其具有基本为矩形的整体外形，能够容纳所有类型的电池；以及锁定斜面26，用于锁定电池11在其托盘12中的位置。
因此，根据本发明的固定装置10一方面能够将电池11固定在其托盘12中，而另一方面能够锁定电池11的位置。固定装置10从第一锁定位置(图2和图3)移动到第二解锁位置(图11至图14以及图18-图19)，其中当处于第一锁定位置中时电池11被稳固地固定，而当处于第二解锁位置中时可以移除电池11。
在图4至图7中，电池11的托盘12包括：基本为平坦的支撑表面16，电池11在被安装后保持在该支撑表面上；两个纵向凸缘17a、17b；以及两个横向凸缘18a、18b。托盘12优选地以这样的材料设计，即，该材料能够抵抗各种类型的化学侵蚀，尤其是由存在于电池11的主体中的药剂带来的化学侵蚀。
在图5中，三个紧固孔19穿过托盘12的支撑表面16，以将固定装置10紧固到车辆的底盘或任何其他特定支撑件。
第一纵向凸缘17a优选地包括三个固定接线片20，这些固定接线片从所述纵向凸缘17a朝向托盘12的内部突出并被设计为与电池11的第一接线片14a(图3)相关联。固定接线片20与托盘12一体形成并被构造为纵向凸缘17a，以使它们与电池11的接线片14a的相应形状相配合。固定接线片20优选地被定位在纵向凸缘17a的中部中，具体地使得这些固定接线片在无论电池11的尺寸为多大的情况下都可被使用(图5至图7)。
托盘12优选地包括能够在第一空闲位置与第二固定位置之间移动的三个可移动接线片21，其中当在该第一空闲位置中时托盘12和可移动接线片21等待对电池11进行定位(图4至图7和图11)，当在该第二固定位置中时电池11的第二接线片14b被可移动接线片21完全固定(图2、图3以及图15至图17)。
每个可移动接线片21均被构造为与电池11的第二接线片14b的相应形状相配合(图3)。每个可移动接线片21均包括两个加强肋22(图6)，这两个加强肋限定出用于电池11的接线片14b的第一固定表面(图3)。两个肋22增强了可移动接线片21的机械强度(图5和图6)并且构成在电池11的安装和移除过程中有助于接线片14b的滑动的倾斜斜面。
可移动接线片21在纵向凸缘17b上的各位置有利地从固定接线片20在纵向凸缘17a上的各位置偏移(图5)。该结构使得托盘12能够适应于所有尺寸的电池11并使得电池11的固定能够最优化。
在图5和图6中，每个可移动接线片21均借助于两个挠性脊23连接到纵向凸缘17b，这两个挠性脊形成在将电池11安装到托盘12的过程中以及从托盘中移除电池的过程中能够产生变形的弹性铰链。挠性脊23具有基本为S形的截面并产生弹性变形以作为弹性件。挠性脊23吸收由电池11的安装过程所产生的纵向应力，以使可移动接线片21可平行于托盘12的支撑表面16沿纵向凸缘17b的方向移动。
此外，如图4中所示，每个可移动接线片21唯一地连接到相应的纵向凸缘17b，而不是连接到托盘12的支撑表面16，以便能够将可移动接线片21沿纵向凸缘17b的方向纵向地缩回。因此，每个可移动接线片21均限定出在托盘12的支撑表面16与加强肋22的限定出可移动接线片21第一固定表面的相应底端之间延伸的空置空间24。具体地，该空置空间24构成接线片14b和电池11的移动所需的补偿范围(compensating play)，以补足标准电池11之间的尺寸差异。
在图4、图6和图7中，托盘12的纵向凸缘17b优选地被基本与托盘12的支撑表面16垂直且在可移动接线片21的高度处延伸的三个驱动杆25延长。杆25与托盘12形成单独的一部分并作为被设计为与可移动接线片21和锁定斜面26(图2和图3)相配合的锁定/释放杆，以锁定电池11在托盘12中的位置。
为了实现该目的，每个驱动杆25均可产生弹性变形并且在每个可移动接线片21的高度处借助于铰链件27而转动地安装在纵向凸缘17b上，该铰链件例如由断面厚度在杆25的厚度范围内缩小的材料形成(图4和图7)。铰链件27使得驱动杆25能够相对于铰链件的下部(其将驱动杆连接到纵向凸缘17b)在锁定位置(图2和图3)与解锁位置(图4至图7)之间转动地移动，其中当处于锁定位置中时电池11被固定在托盘12中而当处于解锁位置中时电池11被释放。以举例的方式，铰链件27是被设计为经得住高拉伸载荷的矩形截面的元件。
驱动杆25优选地在其各自的上部处被杆31连接，该杆作为有助于同时对驱动杆25进行操作的把手件(图6和图7)。因此，有助于锁定并使得锁定更可靠。
在图8至图10中，根据本发明的固定装置10的锁定斜面26优选地设置有三个锁定楔29，这三个锁定楔被设计为与可移动接线片21及相应的驱动杆25相配合以将电池11的位置固定和锁定在其托盘12中。
每个驱动杆25均包括由铰链件27限定出并被设计为与斜面26的锁定楔29相配合的开口28。如下所述，每个开口28均设置有朝向开口28的内侧突出并被设计为与锁定楔29相配合的斜缘30。
在图5和图6中，托盘12还包括导向槽32，该导向槽形成为从纵向凸缘17b沿相应的可移动接线片21的方向伸出并处于每个驱动杆25中的开口28的延伸部分中。槽32与斜面26的每个锁定楔29相配合(图2和图3)以使锁定楔29在其下降运动中对中。
在图8至图10中，锁定斜面26包括三个锁定楔29，每个锁定楔均与相应的驱动杆25中的开口28以及纵向凸缘17b的相应的可移动接线片21相配合。每个锁定楔29均将其本身插入到相关的可移动接线片21(图3和图5)的第二固定表面33与托盘12的纵向凸缘17b之间。
每个锁定楔29均包括限定出第一下倾斜表面(图10)的两个对中肋34。每个锁定楔29的对中肋34均自己定位，并且在锁定斜面26的设置过程中该对中肋在相应的可移动接线片21的第二固定表面33的一侧与另一侧上滑动。因此，肋34用于使锁定斜面26的设置最优化以及对锁定斜面的设置进行改进。
如图3中所示，每个锁定楔29的第一下表面34均抵靠着地支撑每个相关的可移动接线片21的第二固定表面33，且由此每个可移动接线片21的第一固定表面22均在电池11的接线片14b上施加十分强大的压力。
每个锁定楔29还包括与相应的驱动杆25(图2和图3)中的开口28相配合的第二上倾斜表面35。
每个锁定楔29的上倾斜表面35均设置有一系列被设计为与相应的驱动杆25中的开口28的斜缘30相配合的凹口36。凹口36具有略微的倾斜(图10)以确保驱动杆25确定地锁定至相关的锁定楔29并防止杆25的不经意的脱离。凹口36还能够通过向驱动杆25提供不同的定位选择来补偿电池11的尺寸差异。
在将被固定的电池11锁定在托盘12中的过程中，锁定楔29穿过驱动杆25中的开口28。因此，根据电池11的尺寸，开口28的斜缘30将其自身设置在锁定楔29的上表面35中的一个凹口36中。
此外，斜面26的锁定楔29有利地通过基本为矩形截面的连接区37来连接，该连接区刚硬得足以用手来操作。由于由使用者施加的载荷主要作用到所述连接区37上，故连接区37应具有高机械强度。
每个锁定楔29还包括与紧靠纵向凸缘17b而形成的导向槽32相配合的定位肋38。锁定楔29的定位肋38和第二纵向凸缘17b的导向槽32具体地用于使锁定斜面26的定位最优化。这使得锁定楔29最适宜地对中在可移动接线片21与纵向凸缘17b之间。
将参照图11至图19更详细地描述将电池11安装到根据本发明的固定装置10的托盘12中、锁定电池位置以及移除电池11。
在图11中，通过首先将第一接线片14a放置在紧靠托盘12的固定接线片20之下而将电池11放置到托盘12中的适当位置。因此，电池11倾斜为紧靠固定接线片20并支撑在托盘12的可移动接线片21上。
在图12和图13中，由电池11沿箭头F3施加的压力使得电池11的第一接线片14a沿箭头F4朝向固定接线片20的相应根部在托盘12的支撑表面16上滑动。电池11的第二接线片14b沿可移动接线片21的相应第一表面22滑动，使得所述可移动接线片21沿箭头F5缩回(图13)。可移动接线片21与托盘12的支撑表面16平行地向后移动。
在图14中，电池11被定位在托盘12的支撑表面16上。借助于由可移动接线片21的挠形脊23所产生的弹性返回作用，可移动接线片21己沿箭头F6返回到它们的空闲位置。于是，电池11的接线片14a和14b分别被固定接线片20和可移动接线片21的第一固定表面22固定。由于由可移动接线片21产生的夹紧作用并不是最大的，故在电池11的第二接线片14b与托盘12的支撑表面16之间仍存在小的空置空间39。
在图14所示的位置中，己完成将电池11安装到托盘12中的第一阶段。现在需要通过锁定斜面26锁定该位置，以防止出现电池从托盘12中任何不经意的脱离。
在图15中，通过沿可移动接线片21的第二固定表面33滑动每个锁定楔29的对中肋34以及沿第二纵向凸缘17b的导向槽32滑动定位肋38，而沿箭头F7将锁定斜面26放置在可移动接线片21与驱动杆25之间的适当位置。因此，在插入锁定斜面26的过程中，驱动杆25沿箭头F8略微枢转。锁定楔29的定位还使得电池11能够水平地放置到托盘12的支撑表面16上并消除了上述残留的空置空间39。这使得完成并最大限度地将电池11固定在托盘12中。
在图16中，锁定电池11在托盘12中的位置的阶段通过同时沿箭头F9向锁定斜面26施加压力并在锁定斜面26上方沿箭头F10朝向托盘12内转动驱动杆25来实现。此后，斜面26的锁定楔29穿过驱动杆25中的开口28，这将其自身定位在锁定楔29的相应上表面35的高度处。该步骤代表对锁定电池11在其托盘12中的位置的粗略调节。此外，由驱动杆25产生的夹紧作用迫使锁定斜面26通过使得锁定楔29略微下降来进一步夹紧可移动接线片21。
在图17中，锁定阶段通过如下操作来完成，即，沿箭头F11向驱动杆25施加基本水平的推力以将它们置于锁定楔29的一个上表面35中的与驱动杆25可达到的最大位置相对应的凹口36中。因此，确保了确定的锁定并防止杆25的不经意的脱离。该阶段代表对锁定电池11在其托盘12中的位置的精细调节。
在图18中，电池11的释放简单地通过沿与图16和图17中的箭头F10和F11方向相反的方向驱动杆25来进行。锁定楔29的上表面35中的凹口36的略微倾斜能够使得杆25脱离。于是，锁定斜面26从由驱动杆25产生的锁定中释放出来。剩下来的动作就是沿箭头12移除锁定斜面26。
在图19中，随后从电池的托盘12中移除电池11包括：在使电池围绕托盘12的固定接线片20枢转的同时沿箭头F13举起电池。于是，可移动接线片21沿箭头F5缩回，使得电池11的第二接线片14b能够与可移动接线片21脱离。因此，电池11可从托盘12中移除。
因此，如上所述，用于电池11的使得易于进行安装和移除的这种固定装置10是简单且廉价的并具有减小了重量和空间占用量的特征。该固定装置同时用于以有效且可靠的方式将电池11固定并锁定其在其托盘12中的位置。
除了托盘12以外，固定装置10仅具有一个移动部件，即，用于固定并锁定电池11的锁定斜面26。锁定楔29的凹口式上表面35使得能够有效确定地锁定驱动杆25。
此外，为了更好地夹紧并更快且更可靠地操作，驱动杆25彼此连接。电池11的锁定和释放可在不使用工具的情况下简单且快速地进行。
本发明并不限于上述各实施例。在图2至图19中，固定装置10包括三个固定接线片20和三个可移动接线片21，以使能够固定所有标准尺寸的电池。显然，装置10可具有不同数量的可移动接线片21和固定接线片20，只要可移动接线片21的数量与锁定斜面26的锁定楔29的数量相等即可，其进而由要等于托盘12的驱动杆25的数量以确保固定和锁定的最优化。

Claims (10)

1.一种用于电池(11)的固定装置(10)，所述固定装置包括：
-托盘(12)，具有基本平坦的支撑表面(16)以及与所述电池(11)的第一接线片(14a)和第二接线片(14b)相配合的两个纵向凸缘(17a、17b)，所述两个纵向凸缘中的第一纵向凸缘(17a)包括至少一个固定接线片(20)，所述固定接线片在所述电池(11)被安装到所述托盘(12)中的过程中作为用于所述电池(11)的所述第一接线片(14a)的定位止挡件，
锁定装置，其与所述两个纵向凸缘中的第二纵向凸缘(17b)相配合并且包括至少一个驱动杆(25)，所述驱动杆在所述电池(11)处于所述托盘(12)中的固定位置与所述电池(11)的解锁位置之间可产生弹性变形，
所述固定装置的特征在于：
-所述托盘(12)包括至少一个可移动接线片(21)，所述可移动接线片连接到所述第二纵向凸缘(17b)并与相应的所述驱动杆(25)相配合且限定出用于所述电池(11)的所述第二接线片(14b)的第一固定表面(22)，
-所述锁定装置包括锁定斜面(26)，所述锁定斜面将其本身插入在每个所述可移动接线片(21)与每个相应的所述驱动杆(25)之间，所述锁定斜面(26)包括至少一个锁定楔(29)，所述锁定楔具有：下倾斜表面(34)，其与相应的所述可移动接线片(21)的第二固定表面(33)相对应；以及上倾斜表面(35)，其与相应的所述驱动杆(25)相配合并被设计为确保所述驱动杆(25)被确定地锁定在所述锁定位置与所述解锁位置之间，其中所述锁定位置用来锁定所述电池(11)在所述托盘(12)中的位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述可移动接线片(21)均借助于两个挠性连接脊(23)连接到所述托盘(12)的相应的所述第二纵向凸缘(17b)，所述挠性连接脊形成弹性铰链并使得所述可移动接线片(21)能够在等待所述电池(11)的空闲位置与所述电池(11)的所述固定位置之间移动。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每个所述可移动接线片(21)连接到所述第二纵向凸缘(17b)，以使所述可移动接线片限定出在所述托盘(12)的所述支撑表面(16)与所述可移动接线片的所述第一固定表面(22)的下端之间的空置空间(24)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述锁定楔(29)的上倾斜表面(35)均设置有多个凹口(36)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述锁定斜面(26)包括所述至少一个锁定楔(29)，所述至少一个锁定楔通过刚性的高机械强度的连接区(37)互相连接，并且其特征还在于所述托盘(12)包括所述至少一个可移动接线片(21)，每个所述可移动接线片均与相应的所述驱动杆(25)相配合，所述驱动杆进而又与相应的所述锁定楔(29)相配合。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述驱动杆(25)在其各自的上部处由连接杆(31)互相连接，所述连接杆作为用于所述驱动杆(25)的夹持装置。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述驱动杆(25)均限定出开口(28)，所述开口被设计为与和所述锁定斜面(26)相对应的所述锁定楔(29)相配合。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，每个所述驱动杆(25)中的所述开口(28)均具有与和所述锁定斜面(26)相对应的所述锁定楔(29)的上倾斜表面(35)相配合的斜缘(30)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述锁定楔(29)的下倾斜表面(34)均由两个对中肋来限定，所述两个对中肋将其自身定位在相应的所述可移动接线片(21)的所述第二固定表面(33)的左右两侧上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二纵向凸缘(17b)包括导向槽(32)，所述导向槽设置在每个所述驱动杆(25)的延伸部中并且被设计为对所述锁定斜面(26)的相应所述锁定楔(29)的定位进行导向。
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