CN111376696A - 锁轴、锁基座、锁止组件及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁轴、锁基座、锁止组件及电动汽车。锁轴安装于电池包的侧壁，并沿轴线方向具有锁止部和限位部，限位部沿锁止部的径向方向具有凸起部，用于限制锁止部沿轴线方向的运动。锁基座具有开口及自开口延伸的空腔，开口供锁轴进入空腔，空腔内具有容置槽，容置槽卡设于锁轴，以限制锁轴沿轴线方向的运动。锁止组件包括：锁轴；锁止机构，包括锁基座和锁舌。锁舌相对于锁基座旋转以在解锁状态及锁止状态之间变化，当处于锁止状态时，能够阻止锁止部从开口离开空腔。限位部的两端均延伸出锁止部的两端，容置槽与限位部相适配，以限制锁止部沿轴线方向的运动。该限位组件能够较为可靠地防止电池包相对于快换支架移动。

Description

锁轴、锁基座、锁止组件及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种锁轴、锁基座、锁止组件及电动汽车。

背景技术

现有的电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式和可换式，其中固定式的电池包一般固定在汽车上，充电时直接以汽车作为充电对象。而可换式的电池包，一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下并更换新的电池包。

在更换新的电池包的过程中，涉及到电池包的锁止和解锁。一般而言，电池包的左右两侧安装有锁轴；锁止机构固定在快换支架上以组装成快换支架组件，快换支架组件安装到电动汽车的底盘上；锁轴与锁止机构配合，实现电池包的锁止。其中，锁轴中与锁止机构相配合的位置通常套设有钢套，在电动汽车行驶的过程中，钢套与锁止机构相配合的位置容易因摩擦产生易响，钢套在使用过程中也需要维护，如加润滑油等，需要增加一定的维护成本。

另外，电池包在换电的过程中需导向进入快换支架，电池包上的导向块与快换支架间必须留有间隙，否则电池包容易卡死，无法保证正常换电。电动汽车在行驶的过程中电池包需保证在快换支架上固定稳定，不允许左右晃动。目前导向块通常采用预压缩过盈结构，在换电过程中导向块始终与快换支架摩擦，电动汽车正常行驶时能够保证电池包相对于快换支架无位移。但是，在电动汽车连续急拐弯情况下，导向块的预压力不足，容易造成电池包相对于快换支架移动，造成异响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池包相对于快换支架易移动的缺陷，提供一种锁轴、锁基座、锁止组件及电动汽车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种锁轴，用于安装于电池包的侧壁上，其特点在于，所述锁轴沿轴线方向具有锁止部和限位部，所述限位部沿所述锁止部的径向方向具有凸起部，用于限制所述锁止部沿所述轴线方向的运动。

在本方案中，限位部能够限制锁止部沿锁轴的轴线方向的运动，当锁止机构对该锁轴进行锁止时，限位部的设置能够较为可靠地防止锁轴沿轴线方向相对于锁止机构移动，从而有利于防止电池包相对于快换支架移动。

较佳地，所述限位部具有相对设置的两竖直部和相对设置的两弧形部，两所述弧形部分别连接于两所述竖直部的两端之间。

在本方案中，当锁轴在锁止机构内运动时，弧形部使得锁轴能够较为顺畅地运动，不会影响换电效率；竖直部能够减少锁轴占用的空间，当锁轴位于锁止机构内时，锁轴不会对其它部分进行干涉，从而不会影响锁止机构的正常操作，有利于提高换电的可靠性。

较佳地，所述限位部内嵌设有电磁感应元件；

优选地，所述电磁感应元件为磁钢。

在本方案中，电磁感应元件用来与检测装置相感应，以检测锁轴是否到达目标位置。其中，将电磁感应元件嵌设在限位部内，既能够保护电磁感应元件不易被损坏，又能够减少锁轴整体占用的空间。

较佳地，所述锁止部具有轴本体和可旋转套设于所述轴本体的弹性套，所述弹性套由弹性材质制成；

优选地，所述弹性套的材质为聚氨酯；

优选地，所述轴本体的外壁面上设有卡槽，所述弹性套卡设于所述卡槽，且所述弹性套中靠近所述限位部的一端抵接于所述限位部。

在本方案中，当锁轴与锁止机构配合时，弹性套与锁止机构相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使锁轴与锁止机构间的间隙增大，有利于提高锁止的可靠性，进而有利于进一步防止电池包相对于快换支架移动。另外，聚氨酯是一种介于橡胶和塑料之间的新型高分子合成材料，既具有塑料的高强度，又具有橡胶的高弹性，因此弹性套具有承载能力大、耐磨等优点。

较佳地，所述锁止部具有轴本体、可旋转套设于所述轴本体的钢套和覆设于所述钢套的外周面的弹性层，所述弹性层由弹性材质制成；

优选地，所述弹性层的材质为聚氨酯或塑胶；

优选地，所述轴本体的外壁面上设有卡槽，所述钢套卡设于所述卡槽，且所述钢套中靠近所述限位部的一端抵接于所述限位部。

在本方案中，钢套的外周面上包覆有弹性层，当锁轴与锁止机构配合时，弹性层与锁止机构相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使锁轴与锁止机构间的间隙增大，有利于提高锁止的可靠性，进而有利于进一步防止电池包相对于快换支架移动。

本发明还提供一种锁基座，具有开口及自所述开口延伸的空腔，所述开口用于供安装于电池包的侧壁上的锁轴进入所述空腔，其特点在于，所述空腔内具有容置槽，所述容置槽用于卡设于所述锁轴，以限制所述锁轴沿锁轴的轴线方向的运动。

在本方案中，容置槽能够限制锁轴沿轴线方向的运动，当锁轴在锁基座内处于锁止状态时，容置槽的设置能够防止电池包相对于快换支架移动。

较佳地，所述锁轴进入所述开口的方向为第一方向，所述锁轴在所述空腔内运动的方向为第二方向，所述第一方向、所述第二方向与所述锁轴的轴线方向相垂直，所述容置槽沿所述第二方向延伸。

在本方案中，锁轴在空腔内运动的过程中，容置槽能够对锁轴起到导向作用，有利于提高电池包锁止的可靠性；当锁轴在锁基座内被锁止后，容置槽又能够防止电池包相对于快换支架移动。

本发明还提供一种锁止组件，其特点在于，其包括上述锁轴和锁止机构，所述锁止机构包括：

上述锁基座，所述开口用于供所述锁止部和所述限位部进入所述空腔，所述锁止部和所述限位部进入所述开口的方向为第一方向，所述锁止部和所述限位部在所述空腔内运动的方向为第二方向，所述第一方向、所述第二方向与所述锁轴的轴线方向相垂直；

锁舌，能够相对于所述锁基座旋转以在一解锁状态以及一锁止状态之间变化，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁舌能够阻止所述锁止部从所述开口离开所述空腔；

其中，在所述第一方向上，所述限位部的两端均延伸出所述锁止部的两端，所述容置槽与所述限位部相适配，以限制所述锁止部沿所述轴线方向的运动。

在本方案中，当锁基座处于锁止状态时，限位部卡设于容置槽内，限位部不易甚至不会从限位部内移出，从而能够可靠地限制锁止部沿轴线方向的运动，进而能够较为可靠地防止电池包相对于快换支架移动。

较佳地，所述锁止机构还包括弹性部件，所述弹性部件至少部分位于所述空腔内，所述弹性部件用于抵接于所述锁止部。

在本方案中，当处于锁止状态时，锁轴的锁止部抵接在锁舌和弹性部件之间，一方面，弹性部件与锁舌相配合能够限制锁轴沿第一方向的运动；另一方面，弹性部件与锁轴之间是弹性接触，有利于保护锁轴。

较佳地，所述锁止机构为一级锁止机构，所述锁基座为一级锁基座，所述锁舌为一级锁舌，所述锁轴为一级锁轴，且所述一级锁基座、所述一级锁舌和所述一级锁轴的数量均为至少一个，所述一级锁止机构还包括：

锁连杆，与至少一个所述一级锁舌可旋转连接，用于在外力作用下带动所述一级锁舌旋转，使所述一级锁舌能够相对于所述一级锁基座旋转以在一级解锁状态以及一级锁止状态之间变化，当所述一级锁舌处于所述一级锁止状态时，所述一级锁舌能够阻止所述一级锁轴的锁止部从所述一级锁基座的开口离开所述一级锁基座的空腔。

较佳地，所述锁止机构为二级锁止机构，所述锁基座为二级锁基座，所述锁舌为二级锁舌，所述锁轴为二级锁轴，所述二级锁舌能够相对于所述二级锁基座旋转以在二级解锁状态以及二级锁止状态之间变化，所述二级锁舌包括固定连接的二级锁舌本体和二级锁舌扩展部，所述二级锁舌扩展部位于所述二级锁基座的外部，当所述二级锁舌处于所述锁止状态时，所述二级锁舌本体能够阻止所述二级锁轴的锁止部从所述二级锁基座的开口离开所述二级锁基座的空腔；

所述二级锁止机构还包括：

二级复位部件，设于所述二级锁基座且所述二级复位部件作用于所述二级锁舌，所述二级复位部件能够发生弹性变形，所述二级复位部件用于使得所述二级锁舌沿一锁止方向旋转以从所述二级解锁状态复位到所述二级锁止状态。

在本方案中，设置二级复位部件便于二级锁舌从解锁状态复位到锁止状态，使得电池包安装、锁止均较为方便，且在二级复位部件的作用下，二级锁舌不会轻易变化为解锁状态，锁止更加可靠。另外，设置位于二级锁基座外部的二级锁舌扩展部，可以通过作用于二级锁舌扩展部实现二级锁舌本体的旋转，解锁方便。

较佳地，所述锁止机构包括一级锁止机构和二级锁止机构，所述锁轴包括一级锁轴和二级锁轴；

其中，所述一级锁止机构中的锁基座为一级锁基座、锁舌为一级锁舌、锁轴为一级锁轴，且所述一级锁基座、所述一级锁舌和所述一级锁轴的数量均为至少一个，所述一级锁止机构还包括锁连杆，所述锁连杆与至少一个所述一级锁舌可旋转连接，用于在外力作用下带动所述一级锁舌旋转，使所述一级锁舌能够相对于所述一级锁基座旋转以在一级解锁状态以及一级锁止状态之间变化，当所述一级锁舌处于所述一级锁止状态时，所述一级锁舌能够阻止所述一级锁轴的锁止部从所述一级锁基座的开口离开所述一级锁基座的空腔；

所述二级锁止机构中的锁基座为二级锁基座、锁舌为二级锁舌、锁轴为二级锁轴，所述二级锁舌能够相对于所述二级锁基座旋转以在二级解锁状态以及二级锁止状态之间变化，所述二级锁舌包括固定连接的二级锁舌本体和二级锁舌扩展部，所述二级锁舌扩展部位于所述二级锁基座的外部，当所述二级锁舌处于所述锁止状态时，所述二级锁舌本体能够阻止所述二级锁轴的锁止部从所述二级锁基座的开口离开所述二级锁基座的空腔；所述二级锁止机构还包括二级复位部件，所述二级复位部件设于所述二级锁基座且所述二级复位部件作用于所述二级锁舌，所述二级复位部件能够发生弹性变形，所述二级复位部件用于使得所述二级锁舌沿一锁止方向旋转以从所述二级解锁状态复位到所述二级锁止状态。

在本方案中，二级锁止机构可以为电池包提供二级锁止或锁止保护功能，在一级锁止机构失效时用于防止电池包掉落，提高安全性能。

本发明还提供一种电动汽车，其特点在于，其包括电池包、快换支架和上述锁止组件，其中所述锁轴安装于所述电池包的侧壁上，所述锁止机构设于所述快换支架的内侧，所述电池包安装于所述快换支架。

在本方案中，锁轴中的限位部与锁基座内容置槽相互配合、相互卡止，限位部不易甚至不会从限位部内移出，从而能够可靠地限制锁止部沿轴线方向的运动，进而能够较为可靠地防止电池包相对于快换支架移动，进而有利于提高电动汽车的换电可靠性。

较佳地，所述电动汽车还包括：

多个支撑装置，所述支撑装置固设于所述快换支架中朝向所述电池包的一侧，多个所述支撑装置用于提供支撑所述电池包的多个支撑点；

多个支撑轴，多个所述支撑轴安装于所述电池包，并与多个所述支撑装置一一对应设置，所述支撑装置用于支撑相对应的所述支撑轴；

优选地，所述支撑装置包括支撑基座，所述支撑基座设有支撑开口以及自所述支撑开口延伸的所述支撑槽，所述支撑开口用于供所述支撑轴进入所述支撑槽，所述支撑轴压设于所述支撑基座，并位于所述支撑槽内；

优选地，所述支撑轴沿轴线方向具有支撑部和支撑限位部，所述支撑部和所述支撑限位部进入所述支撑开口的方向为第一支撑方向，所述支撑部和所述支撑限位部在所述支撑槽内运动的方向为第二支撑方向，所述第一支撑方向、所述第二支撑方向与所述支撑轴的轴线方向相垂直；其中，在所述第一支撑方向上，所述支撑限位部的两端均延伸出所述支撑部的两端，所述支撑槽内具有与所述支撑限位部相适配的支撑容置槽，以限制所述支撑部沿所述支撑轴的轴线方向的运动；

优选地，所述支撑限位部具有相对设置的两支撑竖直部和相对设置的两支撑弧形部，两所述支撑弧形部分别连接于两所述支撑竖直部的两端之间。

在本方案中，在将锁止机构与锁轴相配合实现电池包的锁止的基础上，通过在电池包上设置多个支撑轴，并在快换支架上设置用于支撑支撑轴的多个支撑装置，电池包的重量能够同时分布在多个支撑装置以及锁止机构上，快换支架的受力更加均匀，减小了电池包施加至锁止机构上的作用力，避免了快换支架上的锁止机构受力集中，提高了锁止机构的使用寿命，进而提高了安全性能，并且还提高了电池包与快换支架的连接强度。另外，支撑限位部和支撑容置槽相配合，能够限制支撑部沿支撑轴的轴线方向的运动，有利于提高对电池包的支撑可靠性。

较佳地，所述支撑部还包括轴支撑本体和可旋转套设于所述轴支撑本体的支撑弹性套，所述支撑弹性套由弹性材质制成；

优选地，所述支撑弹性套的材质为聚氨酯；

优选地，所述轴支撑本体的外壁面上设有支撑卡槽，所述支撑弹性套卡设于所述支撑卡槽，且所述支撑弹性套中靠近所述支撑限位部的一端抵接于所述支撑限位部。

在本方案中，当支撑轴与支撑基座配合时，支撑弹性套与支撑基座相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使支撑轴与支撑基座间的间隙增大，有利于提高对电池包的可靠性。

较佳地，所述支撑部还包括轴支撑本体、可旋转套设于所述轴支撑本体的支撑钢套和覆设于所述支撑钢套的外周面的支撑弹性层，所述支撑弹性层由弹性材质制成；

优选地，所述支撑弹性层的材质为聚氨酯或塑胶；

优选地，所述轴支撑本体的外壁面上设有支撑卡槽，所述支撑钢套卡设于所述支撑卡槽，且所述支撑钢套中靠近所述支撑钢套的一端抵接于所述支撑限位部。

在本方案中，当支撑轴与支撑基座配合时，支撑弹性层与支撑基座相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使支撑轴与支撑基座间的间隙增大，有利于提高对电池包的可靠性。

本发明的积极进步效果在于：

当锁基座处于锁止状态时，限位部卡设于容置槽内，限位部不易甚至不会从限位部内移出，从而能够可靠地限制锁止部沿轴线方向的运动，进而能够较为可靠地防止电池包相对于快换支架移动，进而有利于提高电动汽车的换电可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例1的锁轴的整体结构示意图。

图2为本发明实施例1的锁轴的部分结构示意图。

图3为本发明实施例2的锁基座的整体结构示意图。

图4为本发明实施例2的锁基座的部分结构示意图。

图5为本发明实施例3的锁止组件的部分结构示意图，图中示出了锁轴进入锁基座的结构示意图。

图6为本发明实施例3的锁止组件的另一部分结构示意图，图中示出了锁轴进入锁基座的另一结构示意图。

图7为本发明实施例3的锁止组件的又一部分结构示意图，图中示出了锁舌处于锁止状态时锁轴与锁基座的相对位置。

图8为本发明实施例3的锁止组件中锁基座与弹性部件连接后的结构示意图。

图9为本发明实施例3的锁止组件中锁止机构的结构示意图，其中，该锁止机构为一级锁止结构。

图10为本发明实施例3的锁止组件中锁止机构的结构示意图，其中，该锁止机构为二级锁止结构。

图11为本发明实施例4的电动汽车的部分结构示意图，图中示出了电池包与快换支架的相对位置。

图12为本发明实施例4的电动汽车的另一部分结构示意图，图中示出了快换支架、支撑装置和锁止组件。

图13为本发明实施例4的电动汽车中支撑装置的结构示意图。

图14为本发明实施例4的电动汽车中支撑轴的结构示意图。

附图标记说明：

10 锁轴

101 锁止部

1011 轴本体

1012 弹性套

1013 卡槽

102 限位部

1021 竖直部

1022 弧形部

103 电磁感应元件

20 锁基座

201 开口

202 空腔

203 容置槽

30 锁舌

301 二级锁舌本体

302 二级锁舌扩展部

40 弹性部件

401 弹性垫

402 弹性头部

50 锁连杆

60 二级复位部件

70 电池包

80 快换支架

90 支撑装置

901 支撑基座

902 支撑开口

903 支撑槽

904 支撑容置槽

100 支撑轴

1001 支撑部

1002 支撑限位部

1003 支撑竖直部

1004 支撑弧形部

1005 轴支撑本体

1006 支撑弹性套

110 一级锁止机构

120 二级锁止机构

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

本实施例揭示一种锁轴，该锁轴用于安装于电池包的侧壁上，参照图1-2予以理解，锁轴10沿轴线方向具有锁止部101和限位部102，限位部102沿锁止部101的径向方向具有凸起部，用于限制锁止部101沿轴线方向的运动。

在本实施方式中，限位部102能够限制锁止部101沿锁轴10的轴线方向的运动，当锁止机构对该锁轴10进行锁止时，限位部102的设置能够较为可靠地防止锁轴10沿轴线方向相对于锁止机构移动，从而有利于防止电池包相对于快换支架移动。

进一步地，参照图1-2予以理解，限位部102具有相对设置的两竖直部1021和相对设置的两弧形部1022，两弧形部1022分别连接于两竖直部1021的两端之间。其中，当锁轴10在锁止机构内运动时，弧形部1022使得锁轴10能够较为顺畅地运动，不会影响换电效率；竖直部1021能够减少锁轴10占用的空间，当锁轴10位于锁止机构内时，锁轴10不会对其它部分进行干涉，从而不会影响锁止机构的正常操作，有利于提高换电的可靠性。

更进一步地，继续参照图1-2予以理解，限位部102内嵌设有电磁感应元件103。且在本实施方式中，电磁感应元件103为磁钢。其中，电磁感应元件103用来与检测装置相感应，以检测锁轴10是否到达目标位置。其中，将电磁感应元件103嵌设在限位部102内，既能够保护电磁感应元件103不易被损坏，又能够减少锁轴10整体占用的空间。

更进一步地，参照图2予以理解，锁止部101具有轴本体1011和可旋转套设于轴本体1011的弹性套1012，弹性套1012由弹性材质制成，弹性套1012的材质为聚氨酯。轴本体1011的外壁面上设有卡槽1013，弹性套1012卡设于卡槽1013，且弹性套1012中靠近限位部102的一端抵接于限位部102。

其中，当锁轴10与锁止机构配合时，弹性套1012与锁止机构相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使锁轴10与锁止机构间的间隙增大，有利于提高锁止的可靠性，进而有利于进一步防止电池包相对于快换支架移动。另外，聚氨酯是一种介于橡胶和塑料之间的新型高分子合成材料，既具有塑料的高强度，又具有橡胶的高弹性，因此弹性套1012具有承载能力大、耐磨等优点。

在其他可替代的实施方式中，也可用钢套和弹性层替代弹性套1012，其中，弹性层覆设于钢套的外周面，弹性层由弹性材质制成，弹性层的材质可以为聚氨酯或塑胶。相应地，当锁轴10与锁止机构配合时，弹性层与锁止机构相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使锁轴10与锁止机构间的间隙增大，有利于提高锁止的可靠性，进而有利于进一步防止电池包相对于快换支架移动。

实施例2

本实施例揭示一种锁基座，参照图3-4予以理解，该锁基座20具有开口201及自开口201延伸的空腔202，开口201用于供安装于电池包的侧壁上的锁轴进入空腔202，空腔202内具有容置槽203，容置槽203用于卡设于锁轴，以限制锁轴沿锁轴的轴线方向的运动。

在本实施方式中，容置槽203能够限制锁轴沿轴线方向的运动，当锁轴在锁基座20内处于锁止状态时，容置槽203的设置能够防止电池包相对于快换支架移动。

进一步地，锁轴进入开口201的方向为第一方向，锁轴在空腔202内运动的方向为第二方向，第一方向、第二方向与锁轴的轴线方向相垂直，容置槽203沿第二方向延伸。

其中，锁轴在空腔202内运动的过程中，容置槽203能够对锁轴起到导向作用，有利于提高电池包锁止的可靠性；当锁轴在锁基座20内被锁止后，容置槽203又能够防止电池包相对于快换支架移动。

实施例3

本实施例揭示一种锁止组件，参照图5-9予以理解，该锁止组件包括实施例1中的锁轴10和锁止机构，锁止机构包括锁舌30和实施例2中的锁基座20。其中，开口201用于供锁止部101和限位部102进入空腔202，锁止部101和限位部102进入开口201的方向为第一方向，锁止部101和限位部102在空腔202内运动的方向为第二方向，第一方向、第二方向与锁轴10的轴线方向相垂直。锁舌30能够相对于锁基座20旋转以在一解锁状态以及一锁止状态之间变化，当锁舌30处于锁止状态时，锁舌30能够阻止锁止部101从开口201离开空腔202。在第一方向上，限位部102的两端均延伸出锁止部101的两端，容置槽203与限位部102相适配，以限制锁止部101沿轴线方向的运动。

在本实施方式中，当锁基座20处于锁止状态时，限位部102卡设于容置槽203内，限位部102不易甚至不会从限位部102内移出，从而能够可靠地限制锁止部101沿轴线方向的运动，进而能够较为可靠地防止电池包相对于快换支架移动。

进一步地，参照图8予以理解，锁止机构还包括弹性部件40，弹性部件40至少部分位于空腔202内，弹性部件40用于抵接于锁止部101。且在本实施方式中，弹性部件40包括依次连接的弹性垫401、弹性柄部(图中未标示出)及弹性头部402，弹性垫401位于空腔202内并覆设于右侧壁，以用于抵接于锁止部101，弹性柄部穿设于锁基座20，且锁基座20的右侧壁卡设于弹性垫401与弹性头部402之间。其中，当处于锁止状态时，锁轴10的锁止部101抵接在锁舌30和弹性部件40之间，一方面，弹性部件40与锁舌30相配合能够限制锁轴10沿第一方向的运动；另一方面，弹性部件40与锁轴10之间是弹性接触，有利于保护锁轴10。

在本实施方式中，锁止机构包括一级锁止机构110和二级锁止机构120，图9和图10分别示出了一级锁止机构110和二级锁止机构120。锁轴10包括一级锁轴10和二级锁轴10，一级锁止机构110中的锁基座20为一级锁基座20、锁舌30为一级锁舌30、锁轴10为一级锁轴10，且一级锁基座20、一级锁舌30和一级锁轴10的数量均为至少一个(图9中示出了3个，在其他可替代的实施方式中，可以设置为其他数量)，一级锁止机构110还包括锁连杆50，锁连杆50与至少一个一级锁舌30可旋转连接，用于在外力作用下带动一级锁舌30旋转，使一级锁舌30能够相对于一级锁基座20旋转以在一级解锁状态以及一级锁止状态之间变化，当一级锁舌30处于一级锁止状态时，一级锁舌30能够阻止一级锁轴10的锁止部101从一级锁基座20的开口201离开一级锁基座20的空腔202。一级锁止机构110可参照公开号为CN106427514A的中国专利申请公开的“锁止装置”。

二级锁止机构120中的锁基座20为二级锁基座20、锁舌30为二级锁舌30、锁轴10为二级锁轴10，二级锁舌30能够相对于二级锁基座20旋转以在二级解锁状态以及二级锁止状态之间变化，二级锁舌30包括固定连接的二级锁舌本体301和二级锁舌扩展部302，二级锁舌扩展部302位于二级锁基座20的外部，当二级锁舌30处于锁止状态时，二级锁舌本体301能够阻止二级锁轴10的锁止部101从二级锁基座20的开口201离开二级锁基座20的空腔202；二级锁止机构120还包括二级复位部件60，二级复位部件60设于二级锁基座20且二级复位部件60作用于二级锁舌30，二级复位部件60能够发生弹性变形，二级复位部件60用于使得二级锁舌30沿一锁止方向旋转以从二级解锁状态复位到二级锁止状态。

在本实施方式中，设置二级复位部件60便于二级锁舌30从解锁状态复位到锁止状态，使得电池包安装、锁止均较为方便，且在二级复位部件60的作用下，二级锁舌30不会轻易变化为解锁状态，锁止更加可靠。另外，设置位于二级锁基座20外部的二级锁舌扩展部302，可以通过作用于二级锁舌扩展部302实现二级锁舌本体301的旋转，解锁方便。二级锁止机构120可以为电池包提供二级锁止或锁止保护功能，在一级锁止机构110失效时用于防止电池包掉落，以提高安全性能。

在其他可替代的实施方式中，锁止组件也可仅包含上述一级锁止机构110或仅包含上述二级锁止机构120。

实施例4

本实施例揭示一种电动汽车，参照图11-13予以理解，该电动汽车包括电池包70、快换支架80和实施例3中的锁止组件，其中锁轴10安装于电池包70的侧壁上，锁止机构设于快换支架80的内侧，电池包70安装于快换支架80。

在本实施方式中，锁轴10中的限位部102与锁基座20内容置槽203相互配合、相互卡止，限位部102不易甚至不会从限位部102内移出，从而能够可靠地限制锁止部101沿轴线方向的运动，进而能够较为可靠地防止电池包70相对于快换支架80移动，进而有利于提高电动汽车的换电可靠性。

进一步地，如图11-14所示，电动汽车还包括多个支撑装置90和多个支撑轴100。其中，支撑装置90固设于快换支架80中朝向电池包70的一侧，多个支撑装置90用于提供支撑电池包70的多个支撑点。多个支撑轴100安装于电池包70，并与多个支撑装置90一一对应设置，支撑装置90用于支撑相对应的支撑轴100。其中，快换支架80为框架结构，快换支架80中位于快换支架80的长度方向上的两侧均设有锁止机构(包括实施例3中的一级锁止机构110和二级锁止机构120)，位于同一侧的支撑装置90与锁止机构之间为间隔设置。其中，快换支架80的长度方向与电动汽车的长度方向大致相同。在位于同一侧的支撑装置90和锁止机构中，在快换支架80的长度方向上，支撑装置90分布于快换支架80的两端，锁止机构位于快换支架80的中部。

参照图13和图14予以理解，支撑装置90包括支撑基座901，支撑基座901设有支撑开口902以及自支撑开口902延伸的支撑槽903，支撑开口902用于供支撑轴100进入支撑槽903，支撑轴100压设于支撑基座901，并位于支撑槽903内。支撑轴100沿轴线方向具有支撑部1001和支撑限位部1002，支撑部1001和支撑限位部1002进入支撑开口902的方向为第一支撑方向，支撑部1001和支撑限位部1002在支撑槽903内运动的方向为第二支撑方向，第一支撑方向、第二支撑方向与支撑轴100的轴线方向相垂直。其中，在第一支撑方向上，支撑限位部1002的两端均延伸出支撑部1001的两端，支撑槽903内具有与支撑限位部1002相适配的支撑容置槽904，以限制支撑部1001沿支撑轴100的轴线方向的运动。

在将锁止机构与锁轴10相配合实现电池包70的锁止的基础上，通过在电池包70上设置多个支撑轴100，并在快换支架80上设置用于支撑支撑轴100的多个支撑装置90，电池包70的重量能够同时分布在多个支撑装置90以及锁止机构上，快换支架80的受力更加均匀，减小了电池包70施加至锁止机构上的作用力，避免了快换支架80上的锁止机构受力集中，提高了锁止机构的使用寿命，进而提高了安全性能，并且还提高了电池包70与快换支架80的连接强度。另外，支撑限位部1002和支撑容置槽904相配合，能够限制支撑部1001沿支撑轴100的轴线方向的运动，有利于提高对电池包70的支撑可靠性。

如图14所示，支撑限位部1002具有相对设置的两支撑竖直部1003和相对设置的两支撑弧形部1004，两支撑弧形部1004分别连接于两支撑竖直部1003的两端之间。支撑部1001还包括轴支撑本体1005和可旋转套设于轴支撑本体1005的支撑弹性套1006，支撑弹性套1006由弹性材质制成，比如聚氨酯。轴支撑本体1005的外壁面上设有支撑卡槽(图中未标示出)，支撑弹性套1006卡设于支撑卡槽，且支撑弹性套1006中靠近支撑限位部1002的一端抵接于支撑限位部1002。

其中，当支撑轴100与支撑基座901配合时，支撑弹性套1006与支撑基座901相配合的位置摩擦较小，几乎未异响，且也不易因为摩擦而使支撑轴100与支撑基座901间的间隙增大，有利于提高对电池包70的可靠性。

在其他可替代的实施方式中，也可用支撑钢套和覆设于支撑钢套的外周面的支撑弹性层替代上述支撑弹性套1006，支撑弹性层由弹性材质制成，支撑弹性层的材质可以为聚氨酯或塑胶。

实际上，比较图14和实施例1中的图2可知，支撑轴(支撑装置)的结构与锁轴的结构大致相同。相应地，比较图13和实施2中的图3可知，支撑基座的结构与锁基座的结构基本相同。

另外，在本实施方式中，支撑槽903的下表面与锁止机构的空腔202的下表面位于同一平面，使得电池包70能够更加稳固地固定于快换支架80内，从而可以使得电池包70移动平稳。

在锁轴10进入锁止机构(在本实施例中，一级锁轴10进入一级锁止机构110，二级锁轴10进入二级锁止机构120)的同时，电池包70的支撑轴100进入支撑卡槽，且在锁止到位的同时，支撑轴100也正好压设于支撑基座901的支撑卡槽内，从而进一步使得电池包70能够更加稳固地固定于快换支架80内。

快换支架80具有上到位容纳腔(图中未示出)，上到位容纳腔位于支撑开口902的上方，上到位容纳腔内设有上到位传感器(图中未示出)，上到位传感器用于检测电池包70的支撑轴100是否已通过支撑开口902。另外，快换支架80还具有前到位容纳腔，前到位容纳腔位于支撑卡槽的前端，前到位容纳腔内设有前到位传感器，前到位传感器用于检测电池包70的支撑轴100是否已进入支撑卡槽的前端。

其中，上到位传感器检测电池包70的支撑轴100是否已通过支撑开口902，从而可以判断电池包70在电动汽车的高度方向上相对于快换支架80的安装是否已到位；前到位传感器检测电池包70的支撑轴100是否已进入支撑卡槽的前端，从而可以判断电池包70在电动汽车的长度方向上相对于快换支架80的安装是否已到位，进而才能确保电动汽车在电池包70安装到位的情况下行驶，以提高电动汽车的安全性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种锁轴，用于安装于电池包的侧壁上，其特征在于，所述锁轴沿轴线方向具有锁止部和限位部，所述限位部沿所述锁止部的径向方向具有凸起部，用于限制所述锁止部沿所述轴线方向的运动。

2.如权利要求1所述的锁轴，其特征在于，所述限位部具有相对设置的两竖直部和相对设置的两弧形部，两所述弧形部分别连接于两所述竖直部的两端之间。

3.如权利要求1所述的锁轴，其特征在于，所述限位部内嵌设有电磁感应元件；

优选地，所述电磁感应元件为磁钢。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的锁轴，其特征在于，所述锁止部具有轴本体和可旋转套设于所述轴本体的弹性套，所述弹性套由弹性材质制成；

优选地，所述弹性套的材质为聚氨酯；

优选地，所述轴本体的外壁面上设有卡槽，所述弹性套卡设于所述卡槽，且所述弹性套中靠近所述限位部的一端抵接于所述限位部。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的锁轴，其特征在于，所述锁止部具有轴本体、可旋转套设于所述轴本体的钢套和覆设于所述钢套的外周面的弹性层，所述弹性层由弹性材质制成；

优选地，所述弹性层的材质为聚氨酯或塑胶；

优选地，所述轴本体的外壁面上设有卡槽，所述钢套卡设于所述卡槽，且所述钢套中靠近所述限位部的一端抵接于所述限位部。

6.一种锁基座，具有开口及自所述开口延伸的空腔，所述开口用于供安装于电池包的侧壁上的锁轴进入所述空腔，其特征在于，所述空腔内具有容置槽，所述容置槽用于卡设于所述锁轴，以限制所述锁轴沿锁轴的轴线方向的运动。

7.如权利要求6所述的锁基座，其特征在于，所述锁轴进入所述开口的方向为第一方向，所述锁轴在所述空腔内运动的方向为第二方向，所述第一方向、所述第二方向与所述锁轴的轴线方向相垂直，所述容置槽沿所述第二方向延伸。

8.一种锁止组件，其特征在于，其包括如权利要求1-5中任意一项所述的锁轴和锁止机构，所述锁止机构包括：

如权利要求6中所述的锁基座，所述开口用于供所述锁止部和所述限位部进入所述空腔，所述锁止部和所述限位部进入所述开口的方向为第一方向，所述锁止部和所述限位部在所述空腔内运动的方向为第二方向，所述第一方向、所述第二方向与所述锁轴的轴线方向相垂直；

锁舌，能够相对于所述锁基座旋转以在一解锁状态以及一锁止状态之间变化，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁舌能够阻止所述锁止部从所述开口离开所述空腔；

其中，在所述第一方向上，所述限位部的两端均延伸出所述锁止部的两端，所述容置槽与所述限位部相适配，以限制所述锁止部沿所述轴线方向的运动。

9.如权利要求8所述的锁止组件，其特征在于，所述锁止机构还包括弹性部件，所述弹性部件至少部分位于所述空腔内，所述弹性部件用于抵接于所述锁止部。

10.如权利要求8所述的锁止组件，其特征在于，所述锁止机构为一级锁止机构，所述锁基座为一级锁基座，所述锁舌为一级锁舌，所述锁轴为一级锁轴，且所述一级锁基座、所述一级锁舌和所述一级锁轴的数量均为至少一个，所述一级锁止机构还包括：

锁连杆，与至少一个所述一级锁舌可旋转连接，用于在外力作用下带动所述一级锁舌旋转，使所述一级锁舌能够相对于所述一级锁基座旋转以在一级解锁状态以及一级锁止状态之间变化，当所述一级锁舌处于所述一级锁止状态时，所述一级锁舌能够阻止所述一级锁轴的锁止部从所述一级锁基座的开口离开所述一级锁基座的空腔。

11.如权利要求8所述的锁止组件，其特征在于，所述锁止机构为二级锁止机构，所述锁基座为二级锁基座，所述锁舌为二级锁舌，所述锁轴为二级锁轴，所述二级锁舌能够相对于所述二级锁基座旋转以在二级解锁状态以及二级锁止状态之间变化，所述二级锁舌包括固定连接的二级锁舌本体和二级锁舌扩展部，所述二级锁舌扩展部位于所述二级锁基座的外部，当所述二级锁舌处于所述锁止状态时，所述二级锁舌本体能够阻止所述二级锁轴的锁止部从所述二级锁基座的开口离开所述二级锁基座的空腔；

所述二级锁止机构还包括：

二级复位部件，设于所述二级锁基座且所述二级复位部件作用于所述二级锁舌，所述二级复位部件能够发生弹性变形，所述二级复位部件用于使得所述二级锁舌沿一锁止方向旋转以从所述二级解锁状态复位到所述二级锁止状态。

12.如权利要求8所述的锁止组件，其特征在于，所述锁止机构包括一级锁止机构和二级锁止机构，所述锁轴包括一级锁轴和二级锁轴；

其中，所述一级锁止机构中的锁基座为一级锁基座、锁舌为一级锁舌、锁轴为一级锁轴，且所述一级锁基座、所述一级锁舌和所述一级锁轴的数量均为至少一个，所述一级锁止机构还包括锁连杆，所述锁连杆与至少一个所述一级锁舌可旋转连接，用于在外力作用下带动所述一级锁舌旋转，使所述一级锁舌能够相对于所述一级锁基座旋转以在一级解锁状态以及一级锁止状态之间变化，当所述一级锁舌处于所述一级锁止状态时，所述一级锁舌能够阻止所述一级锁轴的锁止部从所述一级锁基座的开口离开所述一级锁基座的空腔；

所述二级锁止机构中的锁基座为二级锁基座、锁舌为二级锁舌、锁轴为二级锁轴，所述二级锁舌能够相对于所述二级锁基座旋转以在二级解锁状态以及二级锁止状态之间变化，所述二级锁舌包括固定连接的二级锁舌本体和二级锁舌扩展部，所述二级锁舌扩展部位于所述二级锁基座的外部，当所述二级锁舌处于所述锁止状态时，所述二级锁舌本体能够阻止所述二级锁轴的锁止部从所述二级锁基座的开口离开所述二级锁基座的空腔；所述二级锁止机构还包括二级复位部件，所述二级复位部件设于所述二级锁基座且所述二级复位部件作用于所述二级锁舌，所述二级复位部件能够发生弹性变形，所述二级复位部件用于使得所述二级锁舌沿一锁止方向旋转以从所述二级解锁状态复位到所述二级锁止状态。

13.一种电动汽车，其特征在于，其包括电池包、快换支架和权利要求8-12中任意一项所述的锁止组件，其中所述锁轴安装于所述电池包的侧壁上，所述锁止机构设于所述快换支架的内侧，所述电池包安装于所述快换支架。

14.如权利要求13所述电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括：

多个支撑装置，所述支撑装置固设于所述快换支架中朝向所述电池包的一侧，多个所述支撑装置用于提供支撑所述电池包的多个支撑点；

多个支撑轴，多个所述支撑轴安装于所述电池包，并与多个所述支撑装置一一对应设置，所述支撑装置用于支撑相对应的所述支撑轴；

优选地，所述支撑装置包括支撑基座，所述支撑基座设有支撑开口以及自所述支撑开口延伸的所述支撑槽，所述支撑开口用于供所述支撑轴进入所述支撑槽，所述支撑轴压设于所述支撑基座，并位于所述支撑槽内；

优选地，所述支撑轴沿轴线方向具有支撑部和支撑限位部，所述支撑部和所述支撑限位部进入所述支撑开口的方向为第一支撑方向，所述支撑部和所述支撑限位部在所述支撑槽内运动的方向为第二支撑方向，所述第一支撑方向、所述第二支撑方向与所述支撑轴的轴线方向相垂直；其中，在所述第一支撑方向上，所述支撑限位部的两端均延伸出所述支撑部的两端，所述支撑槽内具有与所述支撑限位部相适配的支撑容置槽，以限制所述支撑部沿所述支撑轴的轴线方向的运动；

优选地，所述支撑限位部具有相对设置的两支撑竖直部和相对设置的两支撑弧形部，两所述支撑弧形部分别连接于两所述支撑竖直部的两端之间。

15.如权利要求14所述的电动车，其特征在于，所述支撑部还包括轴支撑本体和可旋转套设于所述轴支撑本体的支撑弹性套，所述支撑弹性套由弹性材质制成；

优选地，所述支撑弹性套的材质为聚氨酯；

优选地，所述轴支撑本体的外壁面上设有支撑卡槽，所述支撑弹性套卡设于所述支撑卡槽，且所述支撑弹性套中靠近所述支撑限位部的一端抵接于所述支撑限位部。

16.如权利要求14所述的电动车，其特征在于，所述支撑部还包括轴支撑本体、可旋转套设于所述轴支撑本体的支撑钢套和覆设于所述支撑钢套的外周面的支撑弹性层，所述支撑弹性层由弹性材质制成；

优选地，所述支撑弹性层的材质为聚氨酯或塑胶；

优选地，所述轴支撑本体的外壁面上设有支撑卡槽，所述支撑钢套卡设于所述支撑卡槽，且所述支撑钢套中靠近所述支撑钢套的一端抵接于所述支撑限位部。

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