CN107264256A - 一种电动汽车电池框锁止装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池框锁止装置，所述电池框上固定有锁止柱，车身平台固定有框体锁止装置，所述框体锁止装置包括壳体，所述壳体内设有驱动电机、丝杆及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，所述丝杆的一端为联动端并与驱动电机的输出轴联动，驱动电机的输出轴转动以使丝杆转动，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块沿丝杆轴线做直线运动，所述锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使所述锁止滑块呈U形，所述配合部的中部具有用于与丝杆螺纹固定的螺纹孔，所述配合部两端均向远离丝杆联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部，所述锁止柱包括上段、中段和下段，所述中段的相对两侧均形成有对所述锁止部让位的让位槽。

Description

一种电动汽车电池框锁止装置

技术领域

本发明涉及纯电动汽车领域，具体涉及一种用于电动汽车的电池框的锁止装置。

背景技术

随着近年能源和环境问题的日益突显，以汽油及柴油为能源的汽车受到了一定的限制及冲击；而电动汽车正好满足能源和环保的双重要求，这使得环保节能的电动汽车成为汽车行业的一种重要分支。电动汽车作为燃油型汽车最有前景的替代产品，成为行业研发的重点。

现有技术中，为便于电池的放入或取出，将电池框固定于车身平台下侧，通过升降装置进行电池框的升降。现有电动汽车存在以下问题：①电池框没有安全可靠的锁止装置，容易发生误操作，以使电池框上升或下降，使电动汽车行驶时存在安全隐患；②电池框多通过升降装置吊在车身平台下侧，如果升降装置为液压缸，液压缸的缸体与车身平台固定，液压缸的伸缩杆与电池框固定，则需要液压缸的电机一直通电以使液压缸的伸缩杆保持内缩状态，会消耗电池的电量，以降低电动汽车的可行驶行程，如果电机断电就会使电池框下降，存在安全隐患，如果电机一直工作，则电机容易受损甚至烧毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种能用于电池框锁止固定，以避免因误操作所造成的安全事故的发生，能大大提高电动汽车行驶时安全性的电动汽车电池框锁止装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案 ：一种电动汽车电池框锁止装置，所述电池框上固定有锁止柱，车身平台固定有框体锁止装置，所述框体锁止装置包括壳体，所述壳体内设有驱动电机、丝杆及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，所述丝杆的一端为联动端并与驱动电机的输出轴联动，驱动电机的输出轴转动以使丝杆转动，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块沿丝杆轴线做直线运动，所述锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使所述锁止滑块呈U形，所述配合部的中部具有用于与丝杆螺纹固定的螺纹孔，所述配合部两端均向远离丝杆联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部，所述锁止柱包括上段、中段和下段，所述中段的相对两侧均形成有对所述锁止部让位的让位槽，所述锁止滑块与所述锁止柱配合以使所述锁止部移动至所述让位槽内、所述锁止部位于上段下端面与下段上端面之间、所述中段位于两个锁止部之间。

框体锁止装置用于将上升到位的电池框固定，以避免因误操作所造成的电池框体上升或下降，避免因电池框上下活动所致电动汽车行驶时安全隐患的发生。且在进行框体锁止装置对电池框的锁止后，不需要升降装置对电池框施力，避免升降装置的电机等部件耗电，以降低电池的电量使用，以提高电动汽车的行驶行程，同时降低升降装置的使用时间，以延长本升降装置的使用寿命。

进行本发明框体锁止装置的使用时，通过升降装置以使电池框上升，从而使锁止柱上升，待电池框上升到位后，驱动电机通电以使丝杆转动，从而使锁止滑块沿丝杆向锁止柱侧移动，锁止滑块的锁止部配合在锁止柱中部的两侧，通过锁止部进行锁止柱的上下限位，若锁止柱向上移动，则使锁止柱下部上端面与锁止部下端面相抵，若锁止柱向下移动，则使锁止柱上部下端面与锁止部上端面相抵。

作为优选，所述锁止滑块由上锁止滑块和下锁止滑块构成，所述上锁止滑块包括上配合部及位于上配合部两端的上锁止部，所述下锁止滑块包括下配合部及位于下配合部两端的下锁止部，所述螺纹孔设置于所述下锁止滑块的下配合部上，所述上锁止滑块与下锁止滑块之间设有第一弹性缓冲块，上锁止滑块和下锁止滑块通过紧固件固定并将所述第一弹性缓冲块限制在上锁止滑块与下锁止滑块之间，所述上锁止部远离上配合部的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构。

其中，进行本发明框体锁止装置的使用时，锁止滑块向锁止柱移动，由于锁止滑块的上锁止滑块的斜坡结构，上锁止滑块与下锁止滑块间设有第一弹性缓冲块，且下锁止滑块与丝杆相对固定，上锁止滑块倾斜并使锁止滑块进入锁止柱的让位槽内，随后全部第一弹性缓冲块被压缩，并使上锁止滑块上端面与锁止柱上段下端面相抵，以保持锁止柱与锁止滑块的锁止稳定性。

作为优选，所述上锁止部上端面与锁止柱上段下端面形成有相互配合的第二斜坡结构，所述第一斜坡结构的斜坡面与上锁止滑块的第二斜坡结构的斜坡面平滑相接。其中，第二斜坡结构的设置用于保证锁止柱与锁止滑块的锁止稳定性。

作为优选，所述上配合部远离丝杆联动端的一侧端面内凹形成有固定槽，所述固定槽向下贯穿所述上配合部，所述固定槽内固定有第二弹性缓冲块，所述第二弹性缓冲块向远离丝杆联动端的一侧延伸，当所述锁止滑块与所述锁止柱配合，所述第二弹性缓冲块远离丝杆联动端的一侧端面与所述锁止柱的靠近丝杆的一侧端面相接触。

作为优选，所述壳体内固定有第三弹性缓冲块，所述锁止柱相对位于第三弹性缓冲块与第二弹性缓冲块之间，所述第三弹性缓冲块下端面形成有由下至上向锁止柱侧延伸的第三斜坡结构，所述锁止柱向上移动并与所述第三弹性缓冲块端面相接触。其中，第二弹性缓冲块和第三弹性缓冲块用于防止锁止柱左右窜动，以保证电池框上下移动时的稳定性。

作为优选，所述壳体形成有上下贯穿的第一开口，所述壳体的外侧固定有密封块，所述密封块形成有上下贯穿的第二开口，所述第二开口沿锁止柱横向截面的内缘形状与所述锁止柱下段横向截面外缘形状相同，所述锁止柱向上移动并依次穿过第二开口和第一开口并使所述锁止柱下段侧面与所述密封块内侧面相抵，所述锁止柱上段沿锁止柱轴线的径向截面外缘均位于所述锁止柱下段沿锁止柱轴线的径向截面外缘内侧。上述设置用于框体锁止装置的防水密封，以避免电动汽车行驶时，壳体入水以使驱动电机损坏。

作为优选，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块前后移动，所述壳体内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块，所述锁止滑块的左右侧面分别与所述壳体的左内侧面和右内侧面接触，所述锁止滑块的底面与所述导向块的上端面相接触。其中，通过导向块的设置和壳体内壁的设置，以使锁止滑块端面定位，并通过导向块进行锁止滑块的导向，以防止丝杆转动时锁止滑块的转动。

作为优选，所述壳体内设有两个滑块用位置开关，两个滑块用位置开关沿丝杆轴向前后设置，当锁止柱与锁止滑块配合以保持锁止柱的上下位置时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块相分离，当锁止柱与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块接触。其中，通过滑块用位置开关确定锁止滑块的移动位置，以保证锁止柱与锁止滑块的锁止确定或完全脱开。

其中，当两个滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块下端面接触时，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示锁止解除；当两个滑块用位置开关的弹片均不与锁止滑块下端面接触时，滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块相脱离，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示成功锁止。

作为优选，所述锁止柱下段下端面形成有向上延伸的固定孔，所述固定孔内固定有双头螺钉，所述双头螺钉一端配合在所述固定孔内，所述双头螺钉的另一端与电池框相固定。上述设置用于锁止柱与电池框的固定，锁止柱与电池框的固定十分方便，且能避免锁止柱倾斜以致配合不了锁止滑块。

作为优选，所述电池框包括框体，框体由底板、侧板和顶板构成并形成有用于容纳电池的若干腔室，所述底板向外侧延伸并形成有位于侧板外侧的固定板，所述锁止柱固定在所述固定板上。上述设置以使电池框上端面与车身平台下端面的距离更近，降低了车身重心，使电动汽车行驶时更为稳定。

本发明具有能用于电池框锁止固定，以避免因误操作所造成的安全事故的发生，能大大提高电动汽车行驶时安全性的优点。

附图说明

图1为本发明的电池框上升到位且处于锁止状态的一种结构示意图；

图2为本发明的电池框下降到位且锁止解除时的一种结构示意图；

图3为本发明的框体锁止装置的一种结构示意图；

图4为本发明的框体锁止装置的一种剖视图；

图5为本发明的框体锁止装置的另一种剖视图；

图6为本发明的框体锁止装置的一种爆炸示意图；

图7为本发明的框体锁止装置的另一种爆炸示意图；

图8为本发明的锁止柱的一种结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

由图1、图2所示，本发明的一种电动汽车电池框锁止装置，电池框1包括框体，框体由底板、侧板和顶板构成并形成有用于容纳电池2的四个腔室，底板向外侧延伸并形成有位于侧板外侧的固定板11，固定板11上固定有锁止柱3。

由图3至图8所示，锁止柱3包括上段31、中段32和下段33，锁止柱下段33下端面形成有向上延伸的固定孔34，固定孔34内固定有双头螺钉35，双头螺钉35一端配合在固定孔34内，双头螺钉35的另一端与电池框的固定板11相固定。

由图1至图7所示，车身平台下侧固定有框体锁止装置4，框体锁止装置4包括壳体41，壳体41内设有驱动电机42、丝杆43及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，丝杆43的一端为联动端并与驱动电机42的输出轴联动，驱动电机42的输出轴转动以使丝杆43转动，丝杆43周向转动以使锁止滑块沿丝杆43轴线做直线运动，锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使锁止滑块呈U形，配合部的中部具有用于与丝杆43螺纹固定的螺纹孔44，配合部两端均向远离丝杆43联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部。

锁止柱3的中段32的相对两侧均形成有对锁止部让位的让位槽36，锁止滑块与锁止柱3配合以使锁止部移动至让位槽36内、锁止部位于上段31下端面与下段33上端面之间、中段32位于两个锁止部之间。

由图4至图7所示，锁止滑块由上锁止滑块5和下锁止滑块6构成，上锁止滑块5包括上配合部51及位于上配合部51两端的上锁止部52，下锁止滑块6包括下配合部61及位于下配合部61两端的下锁止部62，螺纹孔44设置于下锁止滑块6的下配合部61上。上锁止滑块5与下锁止滑块6之间设有U形的第一弹性缓冲块7，上锁止滑块5和下锁止滑块6通过紧固件固定并将第一弹性缓冲块7限制在上锁止滑块5与下锁止滑块6之间。

上锁止部52远离上配合部51的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构53，上锁止部52上端面与锁止柱上段31下端面形成有相互配合的第二斜坡结构38，第一斜坡结构53的斜坡面与上锁止滑块5的第二斜坡结构38的斜坡面平滑相接。

上配合部51远离丝杆43联动端的一侧端面内凹形成有固定槽54，固定槽54向下贯穿上配合部51，固定槽54内固定有第二弹性缓冲块8，第二弹性缓冲块8向远离丝杆43联动端的一侧延伸，当锁止滑块与锁止柱3配合，第二弹性缓冲块8远离丝杆联动端的一侧端面与锁止柱3的靠近丝杆的一侧端面相接触。

壳体41内固定有第三弹性缓冲块9，锁止柱3相对位于第三弹性缓冲块9与第二弹性缓冲块8之间，第三弹性缓冲块9下端面形成有由下至上向锁止柱3侧延伸的第三斜坡结构91，锁止柱3向上移动并与第三弹性缓冲块91端面相接触。

壳体41形成有上下贯穿的第一开口45，壳体41的外侧固定有密封块46，密封块46形成有上下贯穿的第二开口47，第二开口47沿锁止柱3横向截面的内缘形状与锁止柱下段33横向截面外缘形状相同，锁止柱3向上移动并依次穿过第二开口47和第一开口45并使锁止柱下段33侧面与密封块46内侧面相抵，锁止柱上段31沿锁止柱3轴线的径向截面外缘均位于锁止柱下段33沿锁止柱3轴线的径向截面外缘内侧。

丝杆43周向转动以使锁止滑块前后移动，壳体41内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块48，锁止滑块的左右侧面分别与壳体41的左内侧面和右内侧面接触，锁止滑块的底面与导向块48的上端面相接触。

壳体41内设有两个滑块用位置开关49，两个滑块用位置开关49沿丝杆43轴向前后设置，当锁止柱3与锁止滑块配合以保持锁止柱3的上下位置时，两个滑块用位置开关49的弹片均与锁止滑块相分离，当锁止柱3与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关49的弹片均与锁止滑块接触。其中，当两个滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块下端面接触时，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示锁止解除；当两个滑块用位置开关的弹片均不与锁止滑块下端面接触时，滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块相脱离，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示成功锁止。

需要进行电池快换时，停车并按下用于操控升降装置的开关，先使电池框向上移动并带动锁止柱向上移动一段距离，以使框体锁止装置的锁止滑块上端面与锁止柱上段下端面分离，随后锁止滑块向丝杆的联动端移动，当锁止滑块下端面与两个滑块用位置开关的弹片接触后，在升降装置的控制下，电池框下降并带动锁止柱下降，以使锁止柱脱离壳体。

通过位置开关等得知电池框下降到位后，升降装置本身自锁实现电池框的上下固定，此时，通过吸盘等工具将电池拖出，随后通过推杆推动或人推的方式将充好电的电池推进电池框的腔室。

待电池被推入电池框的腔室后，再次按下用于操控升降装置的开关，电池框向上移动并使锁止柱向上移动，锁止柱依次穿过密封块的第二开口、壳体的第一开口，以使锁止柱上段中段位于壳体内，并使锁止柱的一个侧面与第三弹性缓冲块端面相抵、锁止柱下段的侧面与密封块的内侧面相抵。

通过位置开关等得知电池框体上升到位后，框体锁止装置的锁止滑块向锁止柱侧移动，并使呈U形的锁止滑块与锁止柱的让位槽配合，使锁止滑块的两个锁止部分别位于锁止柱的一个让位槽内。其中，当锁止滑块未与锁止柱配合锁止时，锁止滑块的上端面的高度位置是高于锁止柱上段下端面的高度位置的，由于第一弹性缓冲块、上锁止滑块的第一斜坡结构的存在，锁止滑块的上端面与锁止柱上段的下端面相抵、第一弹性缓冲块与锁止柱的另一个侧面相抵。

当锁止滑块下端面与两个滑块用位置开关的弹片脱离时，锁止柱已被锁止并发送电信号，升降装置断电，电池框挂在锁止滑块上，此时完成整个电池的快换。

本发明具有能用于电池框锁止固定，以避免因误操作所造成的安全事故的发生，能大大提高电动汽车行驶时安全性的优点。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述电池框上固定有锁止柱，车身平台固定有框体锁止装置，所述框体锁止装置包括壳体，所述壳体内设有驱动电机、丝杆及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，所述丝杆的一端为联动端并与驱动电机的输出轴联动，驱动电机的输出轴转动以使丝杆转动，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块沿丝杆轴线做直线运动，所述锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使所述锁止滑块呈U形，所述配合部的中部具有用于与丝杆螺纹固定的螺纹孔，所述配合部两端均向远离丝杆联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部，所述锁止柱包括上段、中段和下段，所述中段的相对两侧均形成有对所述锁止部让位的让位槽，所述锁止滑块与所述锁止柱配合以使所述锁止部移动至所述让位槽内、所述锁止部位于上段下端面与下段上端面之间、所述中段位于两个锁止部之间。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述锁止滑块由上锁止滑块和下锁止滑块构成，所述上锁止滑块包括上配合部及位于上配合部两端的上锁止部，所述下锁止滑块包括下配合部及位于下配合部两端的下锁止部，所述螺纹孔设置于所述下锁止滑块的下配合部上，所述上锁止滑块与下锁止滑块之间设有第一弹性缓冲块，上锁止滑块和下锁止滑块通过紧固件固定并将所述第一弹性缓冲块限制在上锁止滑块与下锁止滑块之间，所述上锁止部远离上配合部的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述上锁止部上端面与锁止柱上段下端面形成有相互配合的第二斜坡结构，所述第一斜坡结构的斜坡面与上锁止滑块的第二斜坡结构的斜坡面平滑相接。

4.根据权利要求2所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述上配合部远离丝杆联动端的一侧端面内凹形成有固定槽，所述固定槽向下贯穿所述上配合部，所述固定槽内固定有第二弹性缓冲块，所述第二弹性缓冲块向远离丝杆联动端的一侧延伸，当所述锁止滑块与所述锁止柱配合，所述第二弹性缓冲块远离丝杆联动端的一侧端面与所述锁止柱的靠近丝杆的一侧端面相接触。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述壳体内固定有第三弹性缓冲块，所述锁止柱相对位于第三弹性缓冲块与第二弹性缓冲块之间，所述第三弹性缓冲块下端面形成有由下至上向锁止柱侧延伸的第三斜坡结构，所述锁止柱向上移动并与所述第三弹性缓冲块端面相接触。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述壳体形成有上下贯穿的第一开口，所述壳体的外侧固定有密封块，所述密封块形成有上下贯穿的第二开口，所述第二开口沿锁止柱横向截面的内缘形状与所述锁止柱下段横向截面外缘形状相同，所述锁止柱向上移动并依次穿过第二开口和第一开口并使所述锁止柱下段侧面与所述密封块内侧面相抵，所述锁止柱上段沿锁止柱轴线的径向截面外缘均位于所述锁止柱下段沿锁止柱轴线的径向截面外缘内侧。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块前后移动，所述壳体内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块，所述锁止滑块的左右侧面分别与所述壳体的左内侧面和右内侧面接触，所述锁止滑块的底面与所述导向块的上端面相接触。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述壳体内设有两个滑块用位置开关，两个滑块用位置开关沿丝杆轴向前后设置，当锁止柱与锁止滑块配合以保持锁止柱的上下位置时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块相分离，当锁止柱与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块接触。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述锁止柱下段下端面形成有向上延伸的固定孔，所述固定孔内固定有双头螺钉，所述双头螺钉一端配合在所述固定孔内，所述双头螺钉的另一端与电池框相固定。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车电池框锁止装置，其特征在于所述电池框包括框体，框体由底板、侧板和顶板构成并形成有用于容纳电池的若干腔室，所述底板向外侧延伸并形成有位于侧板外侧的固定板，所述锁止柱固定在所述固定板上。