CN102897011A - 电动汽车电池箱用锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车电池箱用锁定装置，该锁定装置包括一个与电池箱相连的锁体以及一个与车体相连的底座，所述锁体上设有通孔，所述底座的主体为一套筒，在装配状态下，底座上的套筒插装在锁体上的装配孔中，其特征在于：在所述通孔旁的锁体上设置有第一腔室和第二腔室，在所述套筒旁的底座上设置有第三腔室，第三腔室中设有第二定位销和第三弹簧，第一腔室中依次设置有按钮、第一弹簧、第一定位销和第二弹簧，第二腔室中设有锁舌，所述套筒的侧部对应锁舌的位置设有锁孔；第一定位销外缘上还设有凹槽，该凹槽为锁舌的解锁提供了一个让位空间。本发明锁定安全可靠、结构简单以及装配方便，并且适合于行驶过程中的电动汽车电池箱使用。

Description

电动汽车电池箱用锁定装置

技术领域

本发明涉及交通行业使用的锁具，具体涉及一种电动汽车电池箱用锁定装置，该锁定装置特别适用于电动汽车在行驶过程中电池箱的锁定。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力的车辆，车载电源即动力蓄电池。这种动力蓄电池通常以电池组的方式存放在一个电池箱中，而电池箱通常象抽屉一样通过锁具锁定在车辆上，当需要更换蓄电池时首先打开电池箱，然后拆卸蓄电池进行更换。当蓄电池更换完毕后则需要关闭电池箱并加以锁定，以防车辆在行驶过程中电池箱移位。随着技术的进步，现在常以机器（比如机械手组件）来打开和关闭电池箱以代替人工操作，机械手组件的作用端设有上、下两个半球，工作中半球需要伸入电池箱的操作孔中打开和关闭电池箱，而电池箱与车辆之间通过撞击锁来进行锁定。如图1至图3所示，标号1表示锁体，锁体中央设有操作孔（见图1），操作孔内设有三个卡爪3，机械手组件作用端上的半球伸入操作孔中对电池箱进行操作。标号2表示撞击锁，撞击锁的头部设有锁舌4，该锁舌4与设在锁体1上的斜面式锁槽5配合，使电池箱相对车辆进行锁定。这种锁定装置的工作原理是：在打开和关闭抽屉式电池箱的过程中，利用锁舌4与锁槽5斜面的撞击力来实现锁定和解锁，由于电动汽车在行驶过程中会有颠簸和急转弯状态，因此可能会有足够大的惯性力足以将电池箱打开，一方面使电池箱的锁定不可靠，另一方面存在电池箱脱离电动汽车被抛出的安全隐患。因此，如何设计一款锁定安全可靠、结构简单以及装配方便，并且适合于行驶过程中的电动汽车电池箱使用的锁定装置是本发明研究的课题。

发明内容

本发明提供一种锁定装置，其目的是要设计一款锁定安全可靠、结构简单以及装配方便，并且适合于行驶过程中的电动汽车电池箱使用的锁定装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动汽车电池箱用锁定装置，该锁定装置包括一个与电池箱相连的锁体以及一个与车体相连的底座，所述锁体上设有通孔，通孔以轴线为基准一端作为钥匙孔，另一端作为装配孔；所述底座的主体为一套筒，在装配状态下，底座上的套筒插装在锁体上的装配孔中，并且套筒的外缘与锁体的通孔内缘相应配合，其创新在于：

在所述通孔旁的锁体上设置有第一腔室和第二腔室，第一腔室平行于通孔轴向布置，并且第一腔室轴向的两端相对锁体贯通，第二腔室沿通孔径向布置，第二腔室的一端与第一腔室相连通，第二腔室的另一端与通孔相连通；第一腔室中依次设置有按钮、第一弹簧、第一定位销和第二弹簧，在装配状态下，按钮位于第一腔室靠钥匙孔侧的一端，第一定位销相对于第一腔室滑动安装，按钮与第一定位销之间经第一弹簧连接，第一定位销的一头位于第一腔室中，另一头从第一腔室靠装配孔侧的一端伸出并作为插接端，位于第一腔室中的一段第一定位销外缘上设有凹槽，第二弹簧抵压在第一定位销与第一腔室之间，并作用在第一定位销的轴向；第二腔室中设有能够滑动伸缩的锁舌，锁舌的一端与第一定位销相抵靠，锁舌的另一端位于第二腔室与通孔的连通处；

在所述套筒旁的底座上设置有第三腔室，第三腔室沿套筒径向布置，并且第三腔室与套筒的筒腔贯通，底座上对应所述第一定位销的插接端设有一插孔，该插孔的轴线与套筒的轴线平行，插孔与第三腔室连通；第三腔室中设有第二定位销和第三弹簧，第二定位销的头部伸出第三腔室并伸入套筒的筒腔，第二定位销的尾部滑动安装在第三腔室中，第三弹簧设在第二定位销与第三腔室之间，并作用在第二定位销的轴向，第二定位销的侧面上设有第一V形槽和第二V形槽，第一V形槽和第二V形槽在第二定位销的轴向相邻，其中，第一V形槽靠第二定位销的尾部，第二V形槽靠第二定位销的头部，第一V形槽的V形口深度大于第二V形槽的V形口深度；所述套筒的侧部对应所述锁舌的位置设有锁孔。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述锁舌由两个钢珠构成，其中，一个钢珠的一端与第一定位销相抵靠，另一个钢珠的一端位于第二腔室与通孔的连通处。

2、上述方案中，所述车体指的是电动汽车的主体部分，是安装与连接车辆其他组成部分的基础。

本发明设计原理和效果是：为了解决电动汽车在行驶过程中电池箱的锁定安全问题，本发明在锁体和底座之间设置有一锁定机构，该锁定机构主要由锁舌、锁孔、按钮、第一弹簧、第一定位销、第二弹簧、第二定位销以及第三弹簧组成，其中，锁舌设置在锁体内，锁孔设置在底座的套筒侧部上，当锁舌的一端嵌入到锁孔中而锁舌的另一端与定位销相抵靠时，由于底座上套筒的外缘与锁体的通孔内缘相应配合，所以锁体与底座之间处于锁定状态；当按压部件按压在按钮上时，第一弹簧克服第二弹簧的力而使得第一定位销沿着靠近底座上第三腔室的方向移动，此时第一定位销上的凹槽对应锁舌的一端，第一定位销的插接端与第二定位销上的第一V形槽相啮合，凹槽为锁舌的解锁提供了一个让位空间；当机械手组件嵌入锁体的通孔内勾住卡爪并拉动锁体时，锁舌的一端脱离锁孔而另一端嵌入到第一定位销的凹槽中，此时该锁定装置处于解锁状态；解锁后按压部件始终按压在按钮上，同时机械手组件越过锁体上的卡爪并按压在第二定位销的头部，此时第二定位销沿着靠近套筒外缘的方向移动，第三弹簧处于压缩状态，同时利用斜面的作用第一V形槽将第一定位销刚性的沿着脱离第一V形槽的方向运动，直到第一定位销将锁舌从凹槽中挤出使得锁舌嵌入到锁孔中，第一定位销的插接端与第二定位销上的第二V形槽啮合，由于整个过程按钮都是处于被压缩的状态，故第二定位销不会被弹簧复位，且整个过程锁体和底座都是处于被锁住的状态；当所有外力撤销后，所有的定位销与弹簧均复位，该锁定装置处于锁定的状态。本发明结构简单、装配方便、构思巧妙，利用机构的直线运动来实现机构的开锁到关锁再到开锁的循环过程，并且在开锁与关锁的每个环节都是刚性连接，对在行驶过程中电动汽车电池箱的锁定来说，达到了安全可靠的目的。

附图说明

附图1为现有技术中锁定装置的立体结构图；

附图2为现有技术中锁定装置处于锁定状态下的示意图；

附图3为现有技术中锁定装置处于解锁状态下的示意图；

附图4为本发明电动汽车电池箱用锁定装置的立体结构图；

附图5为本发明电动汽车电池箱用锁定装置的立体分解图；

附图6为本发明锁定装置使用状态一下的附图4的A-A剖面图；

附图7为本发明锁定装置使用状态二下的附图4的A-A剖面图；

附图8为本发明锁定装置使用状态三下的附图4的A-A剖面图；

附图9为本发明锁定装置使用状态四下的附图4的A-A剖面图；

附图10为本发明锁定装置使用状态五下的附图4的A-A剖面图；

附图11为本发明锁定装置使用状态六下的附图4的A-A剖面图；

附图12为附图6的整体示意图；

附图13为附图7的整体示意图；

附图14为附图13的局部放大示意图；

附图15为附图8的整体示意图；

附图16为附图10的分解状态一的整体示意图；

附图17为附图15的局部放大示意图；

附图18为附图16的局部放大示意图；

附图19为附图10的分解状态二的整体示意图；

附图20为附图19的局部放大示意图。

以上附图中：1、锁体；2、撞击锁；3、卡爪；4、锁舌；5、斜面式锁槽；6、锁体；7、底座；8、钥匙孔；9、装配孔；10、套筒；11、按钮；12、第一弹簧；13、锁舌；14、第一定位销；15、第二弹簧；16、通孔；17、第二定位销；18、第三弹簧；19、锁孔；20、第一V形槽；21、第二V形槽；22、第一腔室；23、第二腔室；24、第三腔室；25、插孔；26、凹槽；27、按压部件；28、机械手组件；29、铰链；30、固定杆；31、固定架；32、卡爪。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种电动汽车电池箱用锁定装置

参见附图4至图7所示，该锁定装置包括一个与电池箱相连的锁体6以及一个与车体相连的底座7，所述锁体6上设有通孔16，通孔16以轴线为基准一端作为钥匙孔8，另一端作为装配孔9；所述底座7的主体为一套筒10，在装配状态下，底座7上的套筒10插装在锁体6上的装配孔9中，并且套筒10的外缘与锁体6的通孔16内缘相应配合。在所述通孔16旁的锁体6上设置有第一腔室22和第二腔室23，第一腔室22平行于通孔16轴向布置，并且第一腔室22轴向的两端相对锁体6贯通，第二腔室23沿通孔16径向布置，第二腔室23的一端与第一腔室22相连通，第二腔室23的另一端与通孔16相连通；第一腔室22中依次设置有按钮11、第一弹簧12、第一定位销14和第二弹簧15，在装配状态下，按钮11位于第一腔室22靠钥匙孔8侧的一端，第一定位销14相对于第一腔室22滑动安装，按钮11与第一定位销14之间经第一弹簧12连接，第一定位销14的一头位于第一腔室22中，另一头从第一腔室22靠装配孔9侧的一端伸出并作为插接端，位于第一腔室22中的一段第一定位销14外缘上设有凹槽26，第二弹簧15抵压在第一定位销14与第一腔室22之间，并作用在第一定位销14的轴向；第二腔室23中设有能够滑动伸缩的锁舌13，锁舌13的一端与第一定位销14相抵靠，锁舌13的另一端位于第二腔室23与通孔16的连通处；

在所述套筒10旁的底座7上设置有第三腔室24，第三腔室24沿套筒10径向布置，并且第三腔室24与套筒10的筒腔贯通，底座7上对应所述第一定位销14的插接端设有一插孔25，该插孔25的轴线与套筒10的轴线平行，插孔25与第三腔室24连通；第三腔室24中设有第二定位销17和第三弹簧18，第二定位销17的头部伸出第三腔室24并伸入套筒10的筒腔，第二定位销17的尾部滑动安装在第三腔室24中，第三弹簧18设在第二定位销17与第三腔室24之间，并作用在第二定位销17的轴向，第二定位销17的侧面上设有第一V形槽20和第二V形槽21，第一V形槽20和第二V形槽21在第二定位销17的轴向相邻，其中，第一V形槽20靠第二定位销17的尾部，第二V形槽21靠第二定位销17的头部，第一V形槽20的V形口深度大于第二V形槽21的V形口深度；所述套筒10的侧部对应所述锁舌13的位置设有锁孔19。

实施例中该锁定装置的工作原理结合附图描述如下： 

标号27表示按压部件，用来作用在锁定装置的按钮上；标号28表示机械手组件，机械手组件28的作用端设有上、下两个半球，工作中半球需要伸入锁体6的通孔16中打开和关闭电池箱；标号29表示铰链，铰链29的一端与锁定装置上的锁体6铰接，另一端与固定杆30铰接；固定杆30的另一端插接在固定架31上，固定杆30类似于一个插销。

图6和图12表示该锁定装置处于初始锁定状态。此时底座7上的套筒10插装在所述锁体6上的装配孔9中并且套筒10的外缘与锁体6的通孔16内缘相应配合，锁舌13的一端嵌入到锁孔19中，而锁舌13的另一端与第一定位销14相抵靠，锁体6与底座7之间处于锁定状态。

图7和图13表示该锁定装置处于准备解锁状态。此时按压部件27按压在按钮11上，第一弹簧12克服第二弹簧15的力而使得第一定位销14沿着靠近底座7上第三腔室24的方向移动，此时第一定位销14上的凹槽26对应锁舌13的一端，第一定位销14的插接端与第二定位销17上的第一V形槽20相啮合，凹槽26为锁舌13的解锁提供了一个让位空间。与此同时，机械手组件28伸入通孔16中并被锁体6上的卡爪32勾住，如图14所示。

图8、图15以及图17表示该锁定装置处于解锁状态。机械手组件28嵌入锁体6的通孔16后并继续拉动锁体6时，同时按压部件27按压在按钮11上，由于在准备解锁时凹槽26为锁舌13的解锁提供了一个让位空间，锁舌13的一端脱离锁孔19，而锁舌13的另一端嵌入到第一定位销14的凹槽26中，此时锁体6与底座7分离并处于解锁状态，锁体6拉起铰链29，电池箱处于打开状态。

图9表示该锁定装置处于开始关锁状态，图10、图16以及图19表示该锁定装置处于完全关锁状态。按压部件27始终按压在按钮11上，同时机械手组件28的上半球抵住锁体6上的卡爪32，机械手组件28的下半球越过卡爪32并按压在第二定位销17的头部，见图16和图18所示。此时第二定位销17沿着靠近套筒10的外缘的方向移动，第三弹簧18处于压缩状态，同时利用斜面的作用第一V形槽20将第一定位销14刚性的沿着脱离第一V形槽20的方向运动，直到第一定位销14将锁舌13从凹槽26中挤出使得锁舌13嵌入到锁孔19中，第一定位销14的插接端与第二定位销17上的第二V形槽21啮合，由于整个过程按钮都是处于被压缩的状态，故第二定位销17不会被第三弹簧18复位，且整个过程锁体6和底座7都是处于被锁住的状态。当机械手组件28的上半球也越过卡爪32并与下半球组合在一起时，机械手组件28准备脱离锁体6的通孔16，见图19和图20，锁定机构处于准备复位状态。

图11表示锁定机构复位，该锁定装置处于锁定状态。当所有外力撤销后，所有的定位销与弹簧均复位，此时实现了机构的关锁到开锁再到关锁的一个循环过程。

本实施例中所述锁舌13是一个钢珠，但本发明不局限于此，锁舌13还可以由两个钢珠构成，其中，一个钢珠的一端与第一定位销14相抵靠，另一个钢珠的一端位于第二腔室23与通孔16的连通处。这是本领域技术人员能够想到的变化形式。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电动汽车电池箱用锁定装置，该锁定装置包括一个与电池箱相连的锁体（6）以及一个与车体相连的底座（7），所述锁体（6）上设有通孔（16），通孔（16）以轴线为基准一端作为钥匙孔（8），另一端作为装配孔（9）；所述底座（7）的主体为一套筒（10），在装配状态下，底座（7）上的套筒（10）插装在锁体（6）上的装配孔（9）中，并且套筒（10）的外缘与锁体（6）的通孔（16）内缘相应配合，其特征在于：

在所述通孔（16）旁的锁体（6）上设置有第一腔室（22）和第二腔室（23），第一腔室（22）平行于通孔（16）轴向布置，并且第一腔室（22）轴向的两端相对锁体（6）贯通，第二腔室（23）沿通孔（16）径向布置，第二腔室（23）的一端与第一腔室（22）相连通，第二腔室（23）的另一端与通孔（16）相连通；第一腔室（22）中依次设置有按钮（11）、第一弹簧（12）、第一定位销（14）和第二弹簧（15），在装配状态下，按钮（11）位于第一腔室（22）靠钥匙孔（8）侧的一端，第一定位销（14）相对于第一腔室（22）滑动安装，按钮（11）与第一定位销（14）之间经第一弹簧（12）连接，第一定位销（14）的一头位于第一腔室（22）中，另一头从第一腔室（22）靠装配孔（9）侧的一端伸出并作为插接端，位于第一腔室（22）中的一段第一定位销（14）外缘上设有凹槽（26），第二弹簧（15）抵压在第一定位销（14）与第一腔室（22）之间，并作用在第一定位销（14）的轴向；第二腔室（23）中设有能够滑动伸缩的锁舌（13），锁舌（13）的一端与第一定位销（14）相抵靠，锁舌（13）的另一端位于第二腔室（23）与通孔（16）的连通处；

在所述套筒（10）旁的底座（7）上设置有第三腔室（24），第三腔室（24）沿套筒（10）径向布置，并且第三腔室（24）与套筒（10）的筒腔贯通，底座（7）上对应所述第一定位销（14）的插接端设有一插孔（25），该插孔（25）的轴线与套筒（10）的轴线平行，插孔（25）与第三腔室（24）连通；第三腔室（24）中设有第二定位销（17）和第三弹簧（18），第二定位销（17）的头部伸出第三腔室（24）并伸入套筒（10）的筒腔，第二定位销（17）的尾部滑动安装在第三腔室（24）中，第三弹簧（18）设在第二定位销（17）与第三腔室（24）之间，并作用在第二定位销（17）的轴向，第二定位销（17）的侧面上设有第一V形槽（20）和第二V形槽（21），第一V形槽（20）和第二V形槽（21）在第二定位销（17）的轴向相邻，其中，第一V形槽（20）靠第二定位销（17）的尾部，第二V形槽（21）靠第二定位销（17）的头部，第一V形槽（20）的V形口深度大于第二V形槽（21）的V形口深度；所述套筒（10）的侧部对应所述锁舌（13）的位置设有锁孔（19）。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池箱用锁定装置，其特征在于：所述锁舌（13）由两个钢珠构成，其中，一个钢珠的一端与第一定位销（14）相抵靠，另一个钢珠的一端位于第二腔室（23）与通孔（16）的连通处。

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