CN103723021B - 电动汽车底盘换电电池锁止机构 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车底盘换电电池锁止机构，包括固定于汽车底盘上的挂扣、安装于电池上的锁止解锁机构和安装于电池升降平台上的顶推机构包括固定于汽车底盘上的挂扣、安装于电池上的锁止解锁机构和安装于电池升降平台上的顶推机构。锁止时电池上升，挂扣卡进棘爪槽内推动锁钩转动到极位，棘爪槽压住挂扣，顶推机构驱动推杆前进使得锁扣的弧形面沟槽紧紧压住锁钩第一棘爪端部的弧形面，防止锁钩的回转。当顶推机构离去时，卡扣下落使得卡住推杆，防止了推杆的滑回移动。锁扣压着锁钩，卡扣卡住推杆从而固定住锁扣，实现了锁止过程，同时也提高了锁止解锁机构的可靠性。

Description

电动汽车底盘换电电池锁止机构

技术领域

本发明涉及电动汽车换电领域，特别是涉及一种电动汽车底盘换电电池锁止机构。

背景技术

目前，随着快速换电技术的广泛推广和应用，需要让电池像燃烧油一样方便存取和放置，从而消除人们对电池持续续航能力的不安。现有换电技术中，电池的安装和拆卸技术存在很多不足，例如安全可靠性较低、安装和卸载过程复杂、锁止和解锁时精度要求高等，其中安全可靠性较低是最重要的问题，是需要首先解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述现有技术中电池的安装和拆卸安全可靠性低的问题提供一种安全可靠的电动汽车底盘换电电池锁止机构。

一种电动汽车底盘换电电池锁止机构，包括固定于汽车底盘上的挂扣、安装于电池上的锁止解锁机构和安装于电池升降平台上的顶推机构；所述锁止解锁机构包括锁钩、锁扣、推杆和卡扣，所述推杆带动所述锁扣转动以固定住所述锁钩，所述卡扣卡住推杆以防止推杆移动；所述锁钩上设有第一棘爪和第二棘爪，所述第一棘爪和第二棘爪形成一个棘爪槽，所述第一棘爪端部具有弧形面，所述锁钩转轴上安装有复位弹簧，锁止时电池上升，所述复位弹簧处于压缩状态，解锁时，复位弹簧带动锁钩转动到初始状态；所述锁扣侧面上设有弧形面沟槽，所述弧形面沟槽与所述第一棘爪端部的弧形面相吻合；所述顶推机构包括顶推所述卡扣的顶块和驱动块，所述顶块安装于顶推机构一侧，所述驱动块可在顶推机构内滑动；锁止时，电池上升，所述锁钩的第二棘爪顶到挂扣上，所述挂扣推动锁钩转动直至锁钩转到极位，所述棘爪槽压住挂扣，顶推机构推动所述推杆使得锁扣的弧形面沟槽压住第一棘爪端部的弧形面，同时卡扣下落卡住推杆，防止推杆移动，完成对电池的锁止；解锁时，顶块顶开卡扣，驱动块横拉推杆，锁扣转动与锁钩分离，锁钩在复位弹簧作用下恢复原位，完成对电池的解锁。

在其中一个实施例中，所述锁扣一端设有可以使锁扣绕着转轴转动的铰接孔，另一端开设有卡槽。

在其中一个实施例中，所述推杆的一端安装有销轴，所述销轴可以卡在所述锁扣的卡槽中，所述卡槽中安装有使推杆处于锁止或者解锁两档位上的安全弹簧，所述推杆上还设有可以卡住卡扣的缩颈部。

在其中一个实施例中，所述挂扣上设置有卡持件，所述卡持件可以卡在所述棘爪槽中。

在其中一个实施例中，所述推杆上设置有与所述驱动块相对应的驱动槽，所述驱动块通过所述驱动槽驱动推杆运动。

在其中一个实施例中，所述卡扣一端设有沿着卡扣上升和下落的方向被压缩和恢复正常状态的锁止弹簧，中间开设有两个相连的不同孔径的环形槽孔，上方的环形槽孔孔径比下方的环形槽孔孔径小。

在其中一个实施例中，所述顶推机构上设有推动杆和导柱，所述推动杆上安装有所述驱动块，所述推动杆可以带动驱动块在导柱上滑动。

在其中一个实施例中，所述锁止解锁机构还包括固定板，所述锁钩、锁扣、推杆、卡扣均安装固定于固定板上，所述固定板上开设有与销轴相匹配并且限定所述推杆行程的环形槽。

在其中一个实施例中，所述环形槽周围装有防止所述销轴与所述环形槽磨损的耐磨圈。

上述电动汽车底盘换电电池锁止机构，锁止时电池上升，挂扣卡进棘爪槽内推动锁钩转动到极位，棘爪槽压住挂扣，顶推机构驱动推杆前进使得锁扣的弧形面沟槽紧紧压住锁钩第一棘爪端部的弧形面，防止锁钩的回转。当顶推机构离去时，卡扣下落使得卡住推杆，防止了推杆的滑回移动。锁扣压着锁钩，卡扣卡住推杆从而固定住锁扣，实现了锁止过程，同时也确保了电池安装过程安全可靠。解锁时，卡扣释放对推杆的约束，从而使得锁扣释放对锁钩的约束，实现了解锁过程，同时确保了电池拆卸过程的安全可靠。

附图说明

图1为电池锁止机构整体布局图；

图2为锁止解锁机构的锁钩示意图；

图3为锁止解锁机构的锁扣示意图；

图4为锁止解锁机构的推杆示意图；

图5为锁止解锁机构的卡扣示意图；

图6为顶推机构示意图；

图7为锁止机构初始状态示意图；

图8为锁止机构锁止状态示意图；

图9为锁止机构解锁初始状态示意图；

图10为锁止机构解锁状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照图1和图7，本发明的一个实施方式提供一种电动汽车底盘换电电池锁止机构100。该电动汽车底盘换电电池锁止机构100包括挂扣110、锁止解锁机构120和顶推机构130。挂扣110固定于汽车底盘上，锁止解锁机构120安装于电池上，顶推机构130安装于电池升降平台上。锁止解锁机构120包括锁钩121、锁扣122、推杆123、卡扣124、固定板125、盖板、锁止机构箱126。该推杆123带动锁扣122转动，从而固定住锁钩121。当顶推机构130离去时，卡扣124下落卡在推杆123上，从而防止推杆123左右移动。固定板125通过螺钉连接到锁止机构箱126固定在电池上，盖板连接到固定板125上。整个锁止机构集成到锁止机构箱126内，形成模块，非常便于安装到电池上。

请参照图2和图7，锁钩121上设有第一棘爪1211和第二棘爪1212，第一棘爪1211和第二棘爪1212之间形成一个棘爪槽1213，且第一棘爪1211端部有一定的弧形面1214，锁钩121上还安装有使锁钩121恢复至初始状态的复位弹簧1215。

请参照图3和图7，锁扣122一端开设有铰接孔1222，使得锁扣122可以绕着转轴转动。锁扣122另一端开设有卡槽1223，卡槽1223中安装有安全弹簧1224。安全弹簧1224可以保证推杆123一直处于锁止或者解锁档位。锁扣122的一侧开设有弧形面沟槽1221，弧形面沟槽1221与锁钩121第一棘爪1211端部的弧形面1214相吻合，从而可以紧紧压住锁钩121，防止锁钩121转回初始状态。

请参照图4和图7，推杆123一端安装有销轴1231，该销轴1231可以卡到锁扣122的卡槽1223中。当销轴1231卡进卡槽1223中时，上端顶着安全弹簧1224，可以带动锁扣122一起移动。推杆123另一端开设有一个驱动槽1232，顶推机构130上的驱动块132可以卡进驱动槽1232中，以带动推杆123移动。

请参照图5和图7，卡扣124上半部分安装有卡扣弹簧1241，中间开设有两个相连的不同孔径的环形槽孔，上面为小环形槽孔1242，下面为大环形槽孔1243，小环形槽孔1242的孔径小于大环形槽孔1243的孔径。卡扣弹簧1241固定在卡扣座1244上。锁止时，在卡扣弹簧1241的作用下，卡扣124下压，使得推杆123的缩颈部1233卡在小环形槽孔1243内而不能左右移动。解锁时，顶块131上顶卡扣124，使得推杆123顺利通过大环形槽孔1243。

请参照图6，顶推机构130包括顶块131、驱动块132、推动杆133、压缩弹簧134和导柱135。推动杆133套在导柱135上，可以沿着导柱135移动。驱动块132和压缩弹簧134安装于推动杆133上，两个压缩弹簧134分别位于驱动块132的两侧。拉动推动杆133，压动压缩弹簧134压着驱动块132沿着导柱135移动。因此，驱动块132可以很方便的对准推杆123上的驱动槽1232。当有多个顶推机构130由一个推动杆133控制时，可以很方便的实现电池的解锁控制。

请参照图7，固定板125上开设有一个环形槽1251，环形槽1251限定了销轴1231的运动轨迹，销轴1231只能沿着环形槽1251运动。为了防止环形槽1251与销轴1231的磨损，在环形槽1251周围装有耐磨圈，耐磨圈由尼龙或其它耐磨材料加工而成。

请参照图7，锁止时，当电池上升，挂扣110推动锁止解锁机构120上的锁钩121转动直至锁钩121上的第二棘爪1212接触到锁止机构箱126，挂扣110完全卡在棘爪槽1213内。此时，顶推机构130的顶块131上顶，从而压缩安装于卡扣124上的卡扣弹簧1241，卡扣弹簧1241处于压缩状态。顶推机构130的驱动块132卡进驱动槽1232内，驱动顶推机构130的朝电池内侧前进。推杆123上的销轴1231带动锁扣122转动，使得锁扣122的弧形面沟槽1221紧紧压住锁钩121的第一棘爪1211端部的弧形面1214，防止了锁钩121的回转。当顶推机构130离去，卡扣124在卡扣弹簧1241的作用下弹下，使得推杆123的缩颈部1233卡在小环形槽孔1243内而不能左右移动，防止了推杆123滑回，使得锁止状态非常保险，从而保证了电池的安装过程非常安全可靠、方便而省力。此时的状态请参照图8。

请参照图9，解锁时，顶推机构130上升，顶块131上顶卡扣124，使其对推杆123的约束释放。驱动顶推机构130的推动杆133，使得推动杆133带着压缩弹簧134移动，使得去驱动块132对准卡进驱动槽1232内。顶推机构130带着推杆123回移，同时，销轴1231带动锁扣122回转，使得锁扣122的弧形面沟槽1221释放对第一棘爪1211端部弧形面1214的约束。此时的状态请参照图10。锁钩121在复位弹簧1215的作用下回到初始状态，从而实现对电池的解锁。

请参照图8和图10，安全弹簧1224可以压着销轴1231在固定板125的环形槽1251内滑动，使得销轴1231的位置只能在锁止或者解锁档位。具体工作过程如下：锁止时，推杆123由于振动干扰存在会回拉或者顶推机构130没有把推杆123完全推到位，销轴1231刚好过环形槽1251中间位置，此时的安全弹簧1224积蓄能量，会始终压推着销轴1231到锁止位置。解锁时，由于推杆123回拉达不到解锁位，安全弹簧1224受压积蓄能量，会始终压推销轴1231保持到解锁位置。在安全弹簧1224的作用下，销轴1231始终保持在锁止或者解锁档位。锁止时，安全弹簧1224确保销轴1231处于锁止档位，卡扣124卡住推杆123以防止推杆123滑回，确保了锁止过程安全可靠、方便省力。解锁时，卡扣124释放对推杆123的约束，安全弹簧1224确保销轴1231处于解锁档位，从而确保锁扣122可以释放对锁钩121的约束，从而确保了解锁过程安全可靠、方便省力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，包括固定于汽车底盘上的挂扣、安装于电池上的锁止解锁机构和安装于电池升降平台上的顶推机构；所述锁止解锁机构包括锁钩、锁扣、推杆和卡扣，所述推杆带动所述锁扣转动以固定住所述锁钩，所述卡扣卡住推杆以防止推杆移动；所述锁钩上设有第一棘爪和第二棘爪，所述第一棘爪和第二棘爪形成一个棘爪槽，所述第一棘爪端部具有弧形面，所述锁钩转轴上安装有复位弹簧，锁止时电池上升，所述复位弹簧处于压缩状态，解锁时，复位弹簧带动锁钩转动到初始状态；所述锁扣侧面上设有弧形面沟槽，所述弧形面沟槽与所述第一棘爪端部的弧形面相吻合；所述顶推机构包括顶推所述卡扣的顶块和驱动块，所述顶块安装于顶推机构一侧，所述驱动块可在顶推机构内滑动；

锁止时，电池上升，所述锁钩的第二棘爪顶到挂扣上，所述挂扣推动锁钩转动直至锁钩转到极位，所述棘爪槽压住挂扣，顶推机构推动所述推杆使得锁扣的弧形面沟槽压住第一棘爪端部的弧形面，同时卡扣下落卡住推杆，防止推杆移动，完成对电池的锁止；解锁时，顶块顶开卡扣，驱动块横拉推杆，锁扣转动与锁钩分离，锁钩在复位弹簧作用下恢复原位，完成对电池的解锁。

2.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述锁扣一端设有可以使锁扣绕着转轴转动的铰接孔，另一端开设有卡槽。

3.根据权利要求2所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述推杆的一端安装有销轴，所述销轴可以卡在所述锁扣的卡槽中，所述卡槽中安装有使推杆处于锁止或者解锁两档位上的安全弹簧，所述推杆上还设有可以卡住卡扣的缩颈部。

4.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述挂扣上设置有卡持件，所述卡持件可以卡在所述棘爪槽中。

5.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述推杆上设置有与所述驱动块相对应的驱动槽，所述驱动块通过所述驱动槽驱动推杆运动。

6.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述卡扣一端设有沿着卡扣上升和下落的方向被压缩和恢复正常状态的锁止弹簧，中间开设有两个相连的不同孔径的环形槽孔，上方的环形槽孔孔径比下方的环形槽孔孔径小。

7.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述顶推机构上设有推动杆和导柱，所述推动杆上安装有所述驱动块，所述推动杆可以带动驱动块在导柱上滑动。

8.根据权利要求1所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述锁止解锁机构还包括固定板，所述锁钩、锁扣、推杆、卡扣均安装固定于固定板上，所述固定板上开设有与销轴相匹配并且限定所述推杆行程的环形槽。

9.根据权利要求8所述的电动汽车底盘换电电池锁止机构，其特征在于，所述环形槽周围装有防止所述销轴与所述环形槽磨损的耐磨圈。