CN111347861B - 一种换电锁止机构、加解锁装置、电动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换电锁止机构，包括用于锁止电池锁轴的卡锁本体；卡锁本体包括锁基座、锁块、锁止轴；锁基座固定于车体框架上，以形成固定支撑；锁基座上设有第一限位轮廓、敞口；电池锁轴可沿敞口进入锁基座；锁块枢接于锁基座内；锁块上设有第二限位轮廓；锁止轴分别抵接第一限位轮廓、第二限位轮廓；锁止轴在外力驱使下沿第一限位轮廓运动，第一限位轮廓与第二限位轮廓不平行，使得锁块旋转，以切换锁块的锁定状态与解锁状态。本发明还涉及加解锁装置、电动车。本发明设计巧妙，结构合理，采用高效而可靠的锁止结构机构来实现新能源车电池与车体的连接，解锁方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

Description

一种换电锁止机构、加解锁装置、电动车

技术领域

本发明属于快速更换电池领域，具体涉及一种换电锁止机构、加解锁装置、电动车。

背景技术

随着电动汽车、混合动力汽车等多种类型的新能源汽车日益获得广泛使用，涉及到电池快换等方面的技术也越来越成为人们关注和研究的课题。

新能源车内电池重量大，行程过程中的抖动与惯性都极易影响电池与车体的连接；同时，为实现快速更换电池，连接结构需具备快速解锁的能力；在此情况下急需设计一种高效而可靠的锁止结构机构来实现新能源车电池与车体的连接。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种换电锁止机构，采用高效而可靠的锁止结构机构来实现新能源车电池与车体的连接，解锁方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求。

本发明提供一种换电锁止机构，包括用于锁止电池锁轴的卡锁本体；所述卡锁本体包括锁基座、锁块、锁止轴；其中，

所述锁基座固定于车体框架上，以形成固定支撑；所述锁基座上设有第一限位轮廓、敞口；电池锁轴可沿所述敞口进入所述锁基座；

所述锁块枢接于所述锁基座内；所述锁块上设有第二限位轮廓；

所述锁止轴分别抵接所述第一限位轮廓、所述第二限位轮廓；所述锁止轴在外力驱使下沿所述第一限位轮廓运动，所述第一限位轮廓与所述第二限位轮廓不平行，使得所述锁块旋转，以切换所述锁块的锁定状态与解锁状态。

优选地，所述锁块一端凸出以形成第一限位部；所述锁块本体锁定状态时，所述锁块与所述锁基座形成电池锁轴的夹持区域，所述第一限位部用于限制电池锁轴移出所述锁基座。

优选地，所述第二限位轮廓为至少两段相互连通且不平行的轮廓。

优选地，所述第二限位轮廓为凹槽结构。

优选地，所述锁块顶部开设有连接槽；所述连接槽用于插入连接所述锁止轴的连接结构。

优选地，所述第一限位轮廓为直线槽。

优选地，所述锁止轴包括第一轴段、第二轴段；其中；所述第一轴段用于接触所述第一限位轮廓；所述第二轴段用于接触所述第二限位轮廓。

优选地，所述敞口位于所述锁基座的侧壁。

优选地，所述敞口呈水平方向延伸，以使得电池锁轴沿水平面内方向进入所述锁基座。

优选地，所述锁基座包括第一壳体、第二壳体；其中，

所述第一壳体与所述第二壳体相互装配形成所述锁块的容纳腔；所述锁块通过转轴枢接与所述第一壳体和/或第二壳体内壁。

优选地，所述第一壳体和/或第二壳体上设有限制所述锁块旋转的抵触块。

优选地，所述卡锁本体还包括复位件，所述复位件接触所述锁块，用于形成所述锁块恢复锁定状态或解锁状态的回复力。

优选地，所述第一限位部内壁设有用于抵接电池锁轴的第一限位端面。

优选地，所述第一限位端面为平面。

优选地，所述第一限位部一侧面设有第一圆角，所述第一圆角末端接壤所述第一限位端面。

优选地，所述第一限位端面末端为第一圆弧面，所述第一圆弧面用于限制电池锁轴。

一种加解锁装置，包括所述的卡锁本体、连杆；其中，

所述连杆上设有若干用于连接所述卡锁本体的锁止轴，外部动力机构推动所述连杆的驱动部，以使得若干所述卡锁本体同时锁定或解锁。

优选地，所述驱动部位于两相邻所述卡锁本体之间。

一种电动车，包括安装有电池的车体，所述车体安装有所述的加解锁装置；所述加解锁装置的连杆配置在用于安装电池的固定支架一侧。

优选地，所述电动车包括底盘，所述加解锁装置固定于所述底盘。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种换电锁止机构，包括用于锁止电池锁轴的卡锁本体；卡锁本体包括锁基座、锁块、锁止轴；其中，锁基座固定于车体框架上，以形成固定支撑；锁基座上设有第一限位轮廓、敞口；电池锁轴可沿敞口进入锁基座；锁块枢接于锁基座内；锁块上设有第二限位轮廓；锁止轴分别抵接第一限位轮廓、第二限位轮廓；锁止轴在外力驱使下沿第一限位轮廓运动，第一限位轮廓与第二限位轮廓不平行，使得锁块旋转，以切换锁块的锁定状态与解锁状态。本发明还涉及加解锁装置、电动车。本发明设计巧妙，结构合理，采用高效而可靠的锁止结构机构来实现新能源车电池与车体的连接，解锁方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明在一实施例中卡锁本体整体结构示意图；

图2为本发明在一实施例中卡锁本体的锁定状态局部结构示意图；

图3为本发明在一实施例中卡锁本体的局部结构正视图；

图4为本发明在一实施例中卡锁本体的解锁状态局部结构正视图；

图5为本发明在一实施例中锁舌结构正视图；

图6为本发明在一实施例中加解锁装置整体结构示意图；

图7为本发明在一实施例中加解锁装置局部结构示意图；

图中所示：

卡锁本体100、第一壳体111、第一限位轮廓1111、第二壳体112、敞口113、锁舌120、连接槽121、第二限位轮廓122、第一线槽1221、第二线槽1222、第一限位部123、第一圆角1231、夹持区域124、第一圆弧面1241、第一限位端面1242、锁止轴130、电池锁轴200、连杆300、驱动部310、连接部320。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种换电锁止机构，如图1、图2所示，包括用于锁止电池锁轴200的卡锁本体100；卡锁本体100包括锁基座、锁块120、锁止轴130；其中，

锁基座固定于车体框架上，以形成固定支撑；锁基座上设有第一限位轮廓1111、敞口113；电池锁轴200可沿敞口113进入锁基座；

锁块120枢接于锁基座内；锁块120上设有第二限位轮廓122；在一实施例中，如图3所示，锁块120一端凸出以形成第一限位部123；锁块本体120锁定状态时，锁块120与锁基座形成电池锁轴200的夹持区域124，第一限位部123用于限制电池锁轴200移出锁基座。

锁止轴130分别抵接第一限位轮廓1111、第二限位轮廓122；锁止轴130在外力驱使下沿第一限位轮廓1111运动，第一限位轮廓1111与第二限位轮廓122不平行，使得锁块120旋转，以切换锁块120的锁定状态与解锁状态。在本实施例中，图4、图5所示，电池锁轴200处于敞口113处并还未到达锁定位置时，锁块120在锁止轴130的驱使力的作用下抬起，使得第一限位部123从敞口113移开，从而允许电池锁轴200进入；待电池锁轴200到达锁定位置时，锁块120在锁止轴130的驱使力的作用下如图4所示的逆时针转动，第一限位部123挡住电池锁轴200，以起到锁定作用，锁定状态如图2所示。

应当理解，第一限位轮廓1111位于锁基座上，因锁基座固定于车体上形成刚性基础，当第一限位轮廓1111与第二限位轮廓122不平行时，同时，第一限位轮廓1111与第二限位轮廓122在旋转的径向方向上存在延伸的分量，作为刚性体的锁止轴130向一方向运动即会产生对第二限位轮廓122的驱动力，从而驱使锁块120进行旋转。

还应当理解，第一限位轮廓1111可配置在锁基座内壁，如用于形成锁基座的第一壳体111和/或第二壳体112内壁；需要说明的是，第一限位轮廓1111可配置成盲槽或通槽，如图1所示，第一限位轮廓1111为通槽，便于观察，方便安装与维护。

还需说明的是，以锁块120为旋转中心，第二限位轮廓122在沿径向方向具有变化，如图2-5所示，第二限位轮廓122为至少两段相互连通且不平行的轮廓，第二限位轮廓122为凹槽结构，在一实施例中，第二限位轮廓122包括第一线槽1221、第二线槽1222；其中，第一线槽1221对应锁定状态时与锁止轴130配合的位置，第二线槽1222对应解锁过程中即解锁状态时与锁止轴130配合的位置。应当理解，第一限位轮廓1111与第二限位轮廓122还可配置成凸缘与凹槽、凸缘与凸缘相配合的结构，并不仅限于图中所示的槽型结构。

在一优选实施例中，如图2所示，锁块120顶部开设有连接槽121；连接槽121用于插入连接锁止轴130的连接结构。结合图7所示，连接槽121用于插接连杆300的连接部320。

在一优选实施例中，结合图1、图5所示，第一限位轮廓1111为直线槽。更进一步地，第一限位轮廓1111沿径向延伸；其中需要说明的是，径向为以锁块120的枢接轴140为旋转中心的半径延伸方向。如图5所示，锁止轴130轨迹如虚线段所示，为径向方向，在本实施例中，第一线槽1221也沿径向延伸，第二线槽1222与径向呈一角度，使得锁块120在锁止轴130的径向运动过程中产生旋转的力矩；特殊地，第一线槽1221与第二线槽1222的夹角在25°-50°时，加解锁过程运动更加高效平稳。

在一优选实施例中，如图2所示，锁止轴130包括第一轴段131、第二轴段132；其中；第一轴段131用于接触第一限位轮廓1111；第二轴段132用于接触第二限位轮廓122。在本实施例中，第二轴段132还枢接连杆300的连接部320，通过连杆300驱使锁止轴130运动，实现锁定与解锁状态的切换。

连接部320还可通过焊接、螺接、铆接的方式与锁止轴130进行连接；在一优选实施例中，所述连接部320伸入所述锁基座并插入锁块120的连接槽121。

在一实施例中，所述锁块120一端设有抵触部；抵触部用于与锁基座内壁配合，实现锁块120的旋转限位，防止锁块120转动过度，无法回位；抵触部的形状可配置成条状、块状、弧状，任何通过抵触作用实现限位的结构都属于本发明的保护范围。

在一优选实施例中，如图1-4所示，所述敞口113位于所述锁基座的侧壁。在一实施例中，所述敞口113呈水平方向延伸，以使得电池锁轴200沿水平面内方向进入所述锁基座。从而使得电池在垂直方向上的具有更多承载结构，从而防止电池因惯性或振动发生直接坠落。

在一优选实施例中，如图1所示，所述锁基座包括第一壳体111、第二壳体112；其中，

所述第一壳体111与所述第二壳体112相互装配形成所述锁块120的容纳腔；所述锁块120通过转轴枢接与所述第一壳体111和/或第二壳体112内壁。

在一实施例中，所述卡锁本体100还包括复位件(图未示)，所述复位件接触所述锁块120，用于形成所述锁块120恢复锁定状态或解锁状态的回复力；所述第一壳体111和/或第二壳体112上设有限制所述锁块120旋转的抵触块(图未示)。一方面保护复位件，防止旋转过度导致无法恢复；另一方面防止锁块120过度旋转形成死点而发生结构失效。应当理解，复位件可配置成拉簧、压簧、扭簧、卷弹簧等，任何能提供一回复力的结构或装置都应属于本发明保护的范围。

在一优选实施例中，如图5所示，所述第一限位部123内壁设有用于抵接电池锁轴200的第一限位端面1242。所述第一限位端面1242为平面。所述第一限位部123一侧面设有第一圆角1231，所述第一圆角1231末端接壤所述第一限位端面1242。所述第一限位端面1242末端为第一圆弧面1241，所述第一圆弧面1241用于限制电池锁轴200。在本实施例中，第一限位端面1242沿第一圆弧面1241的切线方向延伸，形成电池锁轴200的限位面，同时，第一限位端面1242末端通过倒角形成第一圆角1231，第一圆角1231保障在接触电池锁轴200的过程中平滑过渡，防止不必要的机械碰撞。

一种加解锁装置，包括所述的卡锁本体100、连杆300；其中，

所述连杆300上设有若干用于连接所述卡锁本体100的连接部320，外部解锁机构推动所述连杆300的驱动部310，以使得若干所述卡锁本体100同时锁定或解锁。在本实施例中，如图6所示，通过外部解锁机构顶起或推动驱动部310，使得同时带动三套卡锁本体100的锁止轴130顺时针旋转，从而使得第一限位部123抬升并脱离与电池锁轴200接触，此时电池锁轴200处于自由状态，实现电池快速解锁。加锁时，可通过配置复位件利用回弹力进行辅助锁定，同时配合驱动部310的运动，使得同时带动三套卡锁本体100的锁止轴130逆时针旋转，实现快速加锁。

如图6所示，为使解锁驱动力相对均匀分布，所述驱动部310位于两相邻所述卡锁本体100之间。

本发明还涉及一种电动车，包括安装有电池的车体，所述车体安装有所述的加解锁装置；所述加解锁装置的连杆300配置在用于安装电池的固定支架一侧。应当理解，任何采用本实施例中的加解锁装置的电动车都属于本发明的保护范围。在一优选实施例中，所述电动车包括底盘，所述加解锁装置固定于所述底盘。

本发明设计巧妙，结构合理，采用高效而可靠的锁止结构机构来实现新能源车电池与车体的连接，解锁方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种换电锁止机构，包括用于锁止电池锁轴（200）的卡锁本体（100）；其特征在于：所述卡锁本体（100）包括锁基座、锁块（120）、锁止轴（130）；其中，

所述锁基座固定于车体框架上，以形成固定支撑；所述锁基座上设有第一限位轮廓（1111）、敞口（113）；电池锁轴（200）可沿所述敞口（113）进入所述锁基座；

所述锁块（120）枢接于所述锁基座内；所述锁块（120）上设有第二限位轮廓（122）；

所述锁止轴（130）分别抵接所述第一限位轮廓（1111）、所述第二限位轮廓（122）；所述锁止轴（130）在外力驱使下沿所述第一限位轮廓（1111）运动，所述第一限位轮廓（1111）与所述第二限位轮廓（122）不平行，使得所述锁块（120）旋转，以切换所述锁块（120）的锁定状态与解锁状态；

所述锁块（120）一端凸出以形成第一限位部（123）；所述锁块（120）本体锁定状态时，所述锁块（120）与所述锁基座形成电池锁轴（200）的夹持区域（124），所述第一限位部（123）用于限制电池锁轴（200）移出所述锁基座；

所述第二限位轮廓（122）为至少两段相互连通且不平行的轮廓。

2.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第二限位轮廓（122）为凹槽结构。

3.如权利要求2所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述锁块（120）顶部开设有连接槽（121）；所述连接槽（121）用于插入连接所述锁止轴（130）的连接结构。

4.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一限位轮廓（1111）为直线槽。

5.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述锁止轴（130）包括第一轴段（131）、第二轴段（132）；其中；所述第一轴段（131）用于接触所述第一限位轮廓（1111）；所述第二轴段（132）用于接触所述第二限位轮廓（122）。

6.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述敞口（113）位于所述锁基座的侧壁。

7.如权利要求6所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述敞口（113）呈水平方向延伸，以使得电池锁轴（200）沿水平面内方向进入所述锁基座。

8.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述锁基座包括第一壳体（111）、第二壳体（112）；其中，

所述第一壳体（111）与所述第二壳体（112）相互装配形成所述锁块（120）的容纳腔；所述锁块（120）通过转轴枢接与所述第一壳体（111）和/或第二壳体（112）内壁。

9.如权利要求8所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一壳体（111）和/或第二壳体（112）上设有限制所述锁块（120）旋转的抵触块。

10.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述卡锁本体（100）还包括复位件，所述复位件接触所述锁块（120），用于形成所述锁块（120）恢复锁定状态或解锁状态的回复力。

11.如权利要求1所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一限位部（123）内壁设有用于抵接电池锁轴（200）的第一限位端面（1242）。

12.如权利要求11所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一限位端面（1242）为平面。

13.如权利要求11或12所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一限位部（123）一侧面设有第一圆角（1231），所述第一圆角（1231）末端接壤所述第一限位端面（1242）。

14.如权利要求11或12所述的一种换电锁止机构，其特征在于：所述第一限位端面（1242）末端为第一圆弧面（1241），所述第一圆弧面（1241）用于限制电池锁轴（200）。

15.一种加解锁装置，其特征在于：包括如权利要求1-14任一项所述的一种换电锁止机构、连杆（300）；其中，

所述连杆（300）上设有若干用于连接所述卡锁本体（100）的连接部（320），外部动力机构推动所述连杆（300）的驱动部（310），以使得若干所述卡锁本体（100）同时锁定或解锁。

16.如权利要求15所述的加解锁装置，其特征在于：所述驱动部（310）位于两相邻所述卡锁本体（100）之间。

17.一种电动车，包括安装有电池的车体，其特征在于：所述车体安装有如权利要求15或16所述的加解锁装置；所述加解锁装置的连杆（300）配置在用于安装电池的固定支架一侧。

18.如权利要求17所述的电动车，其特征在于：所述电动车包括底盘，所述加解锁装置固定于所述底盘。