CN111114271A - 锁紧机构及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁紧机构及具有其的车辆，所述锁紧机构包括：壳体、紧固件和自锁组件，紧固件设置在壳体内，紧固件包括：螺纹固定段和工具配合段；自锁组件用于对紧固件进行锁止和解锁，自锁组件配置成从紧固件的侧向靠近或远离紧固件，从而锁止和解锁紧固件。根据本发明的锁紧机构，结构简单，装配方便，可有效提高电池包的更换效率，且锁紧机构的安全性高。

Description

锁紧机构及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种锁紧机构及具有其的车辆。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的快速发展，电动汽车在全球范围内销量持续增长，由于动力电池续航能力及充电时长的限制，在世界各地，电动汽车充换电站纷纷涌现，对电动汽车的进一步推广普及起到了积极的推动作用。

换电模式通过直接更换电动汽车的电池包达到为其补充电能的目的，可实现电能迅速补给，同时便于电池维护和延长寿命。但目前在电池更换方面，仍存在动力电池装配不方便，锁紧机构的安全性、便捷性不能得到完全满足等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种锁紧机构，所述锁紧机构结构简单，装配方便，安全性高。

本发明还提出了一种具有上述锁紧机构的车辆。

根据本发明实施例的锁紧机构，包括：壳体；紧固件，所述紧固件设置在所述壳体内，所述紧固件包括：螺纹固定段和工具配合段；自锁组件，所述自锁组件用于对所述紧固件进行锁止和解锁，所述自锁组件配置成从所述紧固件的侧向靠近或远离所述紧固件，从而锁止和解锁所述紧固件。。

根据本发明的锁紧机构，利用壳体、紧固件和自锁组件，自锁块以摆动的方式对紧固件进行锁止或解锁，实现方式简单，且结构简单，装配方便，安全性高，避免了动力电池在汽车运行过程中因震动而发生松动甚至脱落的风险。

进一步地，所述自锁组件具有自锁块转动轴线，所述自锁组件配置成绕所述自锁块转动轴线以摆动的方式靠近或远离所述紧固件。

可选地，所述自锁块转动轴线与所述紧固件平行间隔开。

进一步地，所述自锁组件包括：自锁块，所述自锁块具有自锁块转动轴线，所述自锁块通过摩擦止抵所述紧固件以锁止所述紧固件。

可选地，所述自锁块具有驱动斜面，所述驱动斜面与所述紧固件的间距从上至下呈递增趋势，所述驱动斜面适于与工具端面配合，从而使得所述自锁块能够绕所述自锁块转动轴线摆动。

进一步地，所述锁紧机构还包括：弹性件，所述弹性件与所述自锁块相连。

可选地，所述弹性件为回复弹簧，所述回复弹簧与所述自锁块相连。

可选地，所述回复弹簧为回复扭簧。

根据本发明一个实施例的锁紧机构，所述紧固件还包括：环形凸缘，所述环形凸缘设置在所述螺纹固定段和所述工具配合段之间，所述自锁块适于摩擦止抵在所述环形凸缘上以锁止所述紧固件。

进一步地，所述锁紧机构还包括：自锁块轴，所述壳体的底部还设置有挡板，所述挡板上设置有自锁块轴下安装孔位，所述壳体的顶壁上设置有自锁块轴上安装孔位，所述自锁块轴通过所述自锁块轴上安装孔位和所述自锁块轴下安装孔位与所述壳体相连。

进一步地，所述壳体包括：第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体内分别形成有第一腔和第二腔，所述第一腔与所述第二腔相互连通。

可选地，所述第二壳体的底部设置有挡板，所述挡板上设置有自锁块轴下安装孔位，所述第二壳体的顶壁上设置有自锁块轴上安装孔位。

进一步地，所述第一壳体的两端分别形成有第一开口和第二开口，所述螺纹固定段和所述工具配合段分别从所述第一开口和所述第二开口伸出，所述工具配合段构造为多边棱柱形。

可选地，所述锁紧机构还包括：支撑板，所述壳体内形成有台阶面，所述支撑板支撑在所述台阶面上，所述环形凸缘适于支撑在所述支撑板上。

可选地，所述第一壳体包括内部相互连通的第一段和第二段，所述第一段的内径小于所述第二段的内径，且所述第一段和所述第二段之间设置有所述台阶面，所述支撑板位于所述台阶面上。

进一步地，所述支撑板的朝向所述自锁块的位置有避让缺口。

根据本发明的第一种实施例的车辆，设置有如第一方面任一种所述的锁紧机构。所述车辆与上述的锁紧机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的锁紧机构的剖视图；

图2是根据本发明实施例的锁紧机构的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的锁紧机构的装配图；

图4是图2中紧固件的结构示意图。

附图标记：

锁紧机构100，壳体1，第一壳体11，第一腔111，顶壁112，第一开口1121，第二开口113，第一段114，第二段115，台阶面116，第二壳体12，第二腔121，底壁122，自锁块轴上安装孔位123，紧固件2，螺纹固定段21，工具配合段22，环形凸缘23，自锁组件3，自锁块31，驱动斜面311，弹性件32，自锁块轴33，挡板4，自锁块轴下安装孔位41，支撑板5，工具6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的锁紧机构100。如图1-图4所示，根据本发明实施例的锁紧机构100包括：壳体1、紧固件2和自锁组件3。本发明实施例的锁紧机构100可用于电池包的快换上。

如图1所示，根据本发明一个实施例的锁紧机构100，壳体1内形成有腔体11，紧固件2设置在壳体1的腔体11内，且紧固件2可以包括：螺纹固定段21和工具配合段22；自锁组件3配置成从紧固件2的侧向靠近或远离紧固件2，从而锁止和解锁紧固件2。可选地，自锁组件3具有自锁块转动轴线，自锁块转动轴线与紧固件2平行间隔开，自锁组件3配置成绕自锁块转动轴线以摆动的方式靠近或远离紧固件2。也就是说，在对电池包进行安装固定时，可使自锁组件3绕自锁块转动轴线以摆动的方式远离紧固件2，再利用工具6将紧固件旋紧固定在电池包上，当安装固定完成后，自锁组件3可绕自锁块转动轴线以摆动的方式靠近紧固件2，从而对紧固件2进行锁止，防止其在较大的外力及电池包重力的作用下而发生转动，从而导致电池包松脱甚至掉落。

进一步地，自锁组件3可以包括：自锁块31，自锁块31具有自锁块转动轴线，自锁块31通过摩擦止抵紧固件2以锁止紧固件2，由此，自锁块31对紧固件2的锁止力大，锁止安全可靠性高。

也就是说，当使用工具6顶升自锁块31时，自锁块31可沿自锁块转动轴线旋转并离开紧固件2，此时使用工具6旋转紧固件2，使紧固件2与电池包紧固，固定完成后，释放工具6，自锁块31在弹性件32的弹性回复作用下重新锁止紧固件2，从而对紧固件2进行锁紧，避免动力电池在汽车运行过程中因震动而发生松动甚至脱落的风险。

可选地，在本发明一个实施例中，自锁块31可以具有驱动斜面311，驱动斜面311与紧固件2的间距从上至下呈递增趋势，驱动斜面311适于与工具6端面配合，从而使得自锁块31能够绕自锁块转动轴线摆动，由此，利用驱动斜面311，使得工具6沿紧固件2的轴向运动时，工具6端面可与驱动斜面311接触配合，并施加给驱动斜面311推力，自锁块31可在工具6的推力作用下沿自锁块转动轴线摆动并远离紧固件2，从而实现紧固件2的解锁，控制方式简单可靠。

本发明实施例的锁紧机构还可以包括：弹性件32，弹性件32与自锁块31相连，以在紧固件2与电池包固定完成后，对自锁块31施加弹性回复力，使自锁块31重新锁止紧固件2。

可选地，弹性件32可以为回复弹簧，回复弹簧与自锁块31相连，从而在自锁块31与紧固件2分离后积累弹性能，在后续的过程中能够对自锁块31施加弹性回复力以使自锁块31与紧固件2摩擦锁止。

进一步地，回复弹簧可以为回复扭簧，回复扭簧可套设在自锁块转动轴线上，从而更好的实现上述功能，且弹性件32的结构简单，安装方便，整个锁紧机构100的制造成本低。

如图1-图2、图4所示，紧固件2还可以包括：环形凸缘23，环形凸缘23可以设置在螺纹固定段21和工具配合段22之间，自锁块31适于摩擦止抵在环形凸缘23上以锁止紧固件2，可选地，环形凸缘23与自锁块31之间可以为紧密接触，用于限定两者之间的相对移动。通常环形凸缘23及其外侧面可以设置为多种形式，例如环形凸缘23可以设置为多边棱柱形凸起，也可以将圆环状凸起表面设置为强摩擦组件，这样，与自锁组件3相互配合时，便于二者之间的位置相对固定。可选地，本发明实施例的锁紧机构还可以包括：自锁块轴33，壳体1的底部还设置有挡板4，挡板4上设置有自锁块轴下安装孔位41，壳体1的顶壁上设置有自锁块轴上安装孔位123，自锁块轴33通过自锁块轴上安装孔位123和自锁块轴下安装孔位41与壳体1相连。进一步地，本发明实施例的锁紧机构还可以包括：支撑板5，壳体1内形成有台阶面116，支撑板5支撑在台阶面116上，环形凸缘23适于支撑在支撑板5上。

进一步地，如图2所示，支撑板5上可以设置有避让缺口，避让缺口朝向自锁块31的位置敞开，以便不对自锁块31的转动产生阻碍，起到避让自锁块31的作用。

具体地，如图1-图3所示，壳体1可以包括：第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11和第二壳体12内分别形成有第一腔111和第二腔121，其中，第一腔111构造为圆柱形，第二腔121构造为长方体形，第一腔111与第二腔121并列设置并相互连通。

进一步地，第一壳体11的两端可分别形成有第一开口1121和第二开口113，第一开口1121形成在壳体1的顶壁112上，壳体1的下端敞开以形成第二开口113，且第一开口1121的尺寸小于第二开口113的尺寸，螺纹固定段21和工具配合段22可分别从第一开口1121和第二开口113伸出，从而使得螺纹固定段21可以与电池包紧固，工具6便于配合在工具配合段22上以对紧固件2进行旋转拧紧或拆卸。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

可选地，工具配合段22可构造为多边棱柱形，例如可以是六棱柱形，由此便于利用常用的带六角头的工具6套设在工具配合段22上以对紧固件2进行旋转，从而将紧固件2固定连接在电池包上或从电池包上拆卸下来。

如图1-图3所示，第二壳体12的底部还可以设置有挡板4，挡板4可通过螺纹件固件如螺栓固定连接在第二壳体12的底壁122上，挡板4上设置有自锁块轴下安装孔位41，第二壳体12的顶壁112上设置有自锁块轴上安装孔位123，自锁块轴33设置在第二腔121内并与自锁块轴上安装孔位123和自锁块轴下安装孔位41相连，由此便于自锁块轴33的安装，且挡板4可避免外部杂质灰尘等进入壳体1的腔体11(如第一腔111和第二腔121)内而对紧固件2和自锁组件3造成摩擦磨损。

可选地，本发明实施例的锁紧机构100还可以包括：支撑板5，第一壳体11包括内部相互连通的第一段114和第二段115，第一段114的内径小于第二段115的内径，且第一段114和第二段115之间设置有台阶面116，支撑板5位于台阶面116上，环形凸缘23适于支撑在支撑板5上，且支撑板5的中心设置有紧固件2穿孔，紧固件2穿孔为圆孔，以便于紧固件2的自由转动，且紧固件2穿孔的径向尺寸小于环形凸缘23的径向尺寸，由此利用支撑板5将紧固件2限定在第二腔121内。

下面结合图1-图4详细描述本发明实施例的锁紧机构100的工作过程：将锁紧工具6的头部套在工具配合段22上，并用锁紧工具6的上端面顶升自锁块31，使自锁块31沿自锁块转动轴线摆动，并与紧固件2分离，在自锁块31摆动的过程中会挤压弹性件32，弹性件32(如回复扭簧)发生变形并储存弹性能，旋转紧固件2，使螺纹固定段21旋紧配合在动力电池包上，此时，取下锁紧工具6，释放自锁块31，自锁块31在弹性件32的弹性回复作用下摆动并与紧固件2摩擦锁止，从而限制紧固件2的旋转，实现了紧固件2对动力电池的安全锁紧。

综上所述，根据本发明实施例的锁紧机构100，利用紧固件2对动力电池进行锁紧，提升了电池包的更换效率；旋紧紧固件2后，自锁块31可在弹性件32(如回复扭簧)的作用下回位，摩擦止抵紧固件2并将紧固件2锁紧，从而限制了紧固件2的旋转，提高了锁紧机构100的安全性，避免了动力电池在汽车运行过程中因震动而发生松动甚至脱落的风险。

本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述的锁紧机构100，从而在控制成本的前提下还能够满足易于操作、锁止稳定可靠等要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种锁紧机构(100)，其特征在于，包括：

壳体(1)；

紧固件(2)，所述紧固件(2)设置在所述壳体(1)内，所述紧固件(2)包括：螺纹固定段(21)和工具配合段(22)；

自锁组件(3)，所述自锁组件(3)用于对所述紧固件(2)进行锁止和解锁，所述自锁组件(3)配置成从所述紧固件(2)的侧向靠近或远离所述紧固件(2)，从而锁止和解锁所述紧固件(2)。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述自锁组件(3)具有自锁块转动轴线，所述自锁组件(3)配置成绕所述自锁块转动轴线以摆动的方式靠近或远离所述紧固件(2)。

3.根据权利要求2所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述自锁块转动轴线与所述紧固件(2)平行间隔开。

4.根据权利要求2所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述自锁组件(3)包括：自锁块(31)，所述自锁块(31)具有自锁块转动轴线，所述自锁块(31)通过摩擦止抵所述紧固件(2)以锁止所述紧固件(2)。

5.根据权利要求4所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述自锁块(31)具有驱动斜面(311)，所述驱动斜面(311)与所述紧固件(2)的间距从上至下呈递增趋势，所述驱动斜面(311)适于与工具(6)端面配合，从而使得所述自锁块(31)能够绕所述自锁块转动轴线摆动。

6.根据权利要求4所述的锁紧机构(100)，其特征在于，还包括：弹性件(32)，所述弹性件(32)与所述自锁块(31)相连。

7.根据权利要求6所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述弹性件(32)为回复弹簧，所述回复弹簧与所述自锁块(31)相连。

8.根据权利要求7所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述回复弹簧为回复扭簧。

9.根据权利要求1所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述紧固件(2)还包括：环形凸缘(23)，所述环形凸缘(23)设置在所述螺纹固定段(21)和所述工具配合段(22)之间，所述自锁块(31)适于摩擦止抵在所述环形凸缘(23)上以锁止所述紧固件(2)。

10.根据权利要求9所述的锁紧机构(100)，其特征在于，还包括：自锁块轴(33)，所述壳体(1)的底部还设置有挡板(4)，所述挡板(4)上设置有自锁块轴下安装孔位(41)，所述壳体(1)的顶壁上设置有自锁块轴上安装孔位(123)，所述自锁块轴(33)通过所述自锁块轴上安装孔位(123)和所述自锁块轴下安装孔位(41)与所述壳体(1)相连。

11.根据权利要求9所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述壳体(1)包括：第一壳体(11)和第二壳体(12)，所述第一壳体(11)和所述第二壳体(12)内分别形成有第一腔(111)和第二腔(121)，所述第一腔(111)与所述第二腔(121)相互连通。

12.根据权利要求11所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第二壳体(12)的底部设置有挡板(4)，所述挡板(4)上设置有自锁块轴下安装孔位(41)，所述第二壳体(12)的顶壁上设置有自锁块轴上安装孔位(123)。

13.根据权利要求11所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第一壳体(11)的两端分别形成有第一开口(1121)和第二开口(113)，所述螺纹固定段(21)和所述工具配合段(22)分别从所述第一开口(1121)和所述第二开口(113)伸出，所述工具配合段(22)构造为多边棱柱形。

14.根据权利要求11所述的锁紧机构(100)，其特征在于，还包括：支撑板(5)，所述壳体(1)内形成有台阶面(116)，所述支撑板(5)支撑在所述台阶面(116)上，所述环形凸缘(23)适于支撑在所述支撑板(5)上。

15.根据权利要求14所述的锁紧机构(100)，所述第一壳体(11)包括内部相互连通的第一段(114)和第二段(115)，所述第一段(114)的内径小于所述第二段(115)的内径，且所述第一段(114)和所述第二段(115)之间设置有所述台阶面(116)，所述支撑板(5)位于所述台阶面(116)上。

16.根据权利要求14所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述支撑板(5)的朝向所述自锁块(31)的位置有避让缺口。

17.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-16中任一项所述的锁紧机构(100)。

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