CN111391704A - 一种用于电池包快换装置的锁止机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电池包快换装置的锁止机构，涉及车辆技术领域。所述用于电池包快换装置的锁止机构包括基座，与车辆的车身固定连接；与所述基座可枢转连接的多个锁止结构，所述锁止结构包括第一锁止件和第二锁止件，所述第一锁止件和所述第二锁止件设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件从而锁住所述电池包，且设置成能够相互远离以松开所述固定件从而释放所述电池包；和联动结构，设置成能够带动所述多个锁止结构同步动作以夹紧或松开所述固定件。本发明的锁止机构能够提高锁止效率、提高锁止可靠度。

Description

一种用于电池包快换装置的锁止机构
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于电池包快换装置的锁止机构。
背景技术
电动汽车动力电池迅速实现快换的关键在于快换装置如何设计，而快换装置的设计关键在于锁止机构的设计。锁止机构保证了当动力电池换到整车时，能够顺利解锁；当动力电池安装到位时，锁止机构能够迅速锁止，从而保证了电池快换的可靠性。
但是目前，锁止机构均为单独结构，各锁止机构之间相互独立、互不干涉，由此导致快换装置整体结构复杂，成本高，体积大，侵占了动力电池包的设计空间，造成动力电池包体积减少，进而影响整个电动汽车的续驶里程。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够提高锁止效率的用于电池包快换装置的锁止机构。
本发明的另一个目的是提供一种能够提高锁止可靠度的用于电池包快换装置的锁止机构。
根据本发明，本发明提供了一种用于电池包快换装置的锁止机构，包括：
基座，与车辆的车身固定连接；
与所述基座可枢转连接的多个锁止结构，所述锁止结构包括第一锁止件和第二锁止件，所述第一锁止件和所述第二锁止件设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件从而锁住所述电池包，且设置成能够相互远离以松开所述固定件从而释放所述电池包；和
联动结构，设置成能够带动所述多个锁止结构同步动作以夹紧或松开所述固定件。
进一步地，所述第一锁止件的一端和所述第二锁止件的一端设置成能够绕同一个垂直于所述基座所在平面的枢转轴线转动，并分别沿相反方向转动以相互靠近或相互远离。
进一步地，所述第一锁止件和所述第二锁止件的中部分别设有贯穿所述第一锁止件和所述第二锁止件的腰型孔，所述联动结构包括联动杆，所述联动杆上与所述腰型孔对应的位置上设有能够穿过所述腰型孔的圆柱销。
进一步地，所述圆柱销向靠近所述枢转轴线的方向运动时带动所述第一锁止件和所述第二锁止件绕所述枢转轴线往相反方向转动从而相互远离，所述圆柱销向远离所述枢转轴线方向运动时带动所述第一锁止件和所述第二锁止件绕所述枢转轴线往相反方向转动从而相互靠近。
进一步地，所述联动结构还包括螺杆，所述螺杆配置成能够绕自身所在轴线旋转且相对所述基座的位置不变。
进一步地，所述联动结构还包括螺杆固定座，所述螺杆固定座分别位于所述螺杆的两端且与所述基座固定连接，所述螺杆设置成其两端能够分别在对应的所述螺杆固定座内绕所述螺杆的轴线同时同向转动。
进一步地，所述联动结构还包括移动座，所述移动座位于两个所述螺杆固定座之间并与所述联动杆固定连接，所述移动座上设有贯穿的与所述螺杆配合的螺纹孔，所述螺杆穿过所述螺纹孔，所述移动座设置成在所述螺杆绕自身轴线转动时在两个所述螺杆固定座之间来回移动。
进一步地，所述移动座在两个所述螺杆固定座之间来回移动时带动所述联动杆上的圆柱销朝靠近所述枢转轴线的方向或远离所述枢转轴线的方向运动。
进一步地，所述联动结构还包括定位销，所述定位销穿过所述移动座且位于两个所述螺杆固定座之间，且同时与两个所述螺杆固定座固定连接。
进一步地，还包括与所述基座固定连接的限位块，所述限位块设置成在所述第一锁止件和所述第二锁止件夹紧所述固定件时防止所述固定件沿垂直于所述第一锁止件和所述第二锁止件的夹紧方向移动。
本发明的用于电池包快换装置的锁止机构，通过设置基座、多个锁止结构和联动结构，同时每一所述锁止结构包括第一锁止件和第二锁止件，所述第一锁止件和第二锁止件设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件从而锁住所述电池包、且设置成能够相互远离以松开所述固定件从而释放所述电池包，且所述联动结构设置成能够带动所述多个锁止结构同步动作以夹紧或/和松开所述固定件。因此，相较于现有技术中各锁止机构均为单独结构，需要分别进行顺序逐步锁止或者解锁，本发明由于设置了联动结构可以带动所述多个锁止结构同步动作以锁止或/和解锁所述电池包，因而可以有效提高锁止效率。
进一步地，通过设置限位块以防止所述固定件沿垂直于所述第一锁止件和所述第二锁止件的夹紧方向移动，因此能够有效保证固定件牢固地被锁止结构夹紧而不容易脱落，从而极大提高了锁止机构的锁止可靠度。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的锁止机构的立体示意图；
图2是根据本发明一个实施例的锁止机构完全锁止时的主视示意图；
图3是根据本发明一个实施例的锁止机构解锁过程时的主视示意图；
图4是根据本发明一个实施例的锁止机构完全解锁时的主视示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的锁止机构的立体示意图，图2是根据本发明一个实施例的锁止机构完全锁止时的主视示意图，图3是根据本发明一个实施例的锁止机构解锁过程时的主视示意图，图4是根据本发明一个实施例的锁止机构完全解锁时的主视示意图。参见图1，还可以参见图2-图4，本实施例以图1为主加以说明。所述用于电池包快换装置的锁止机构包括基座1、多个锁止结构2和联动结构3。所述基座1与车辆的车身固定连接。所述多个锁止结构2与所述基座1可枢转连接，所述锁止结构2包括第一锁止件21和第二锁止件22，所述第一锁止件21和第二锁止件22设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件4从而锁住所述电池包，且设置成能够相互远离以松开所述固定件4从而释放所述电池包。所述联动结构3设置成能够带动所述多个锁止结构2同步动作以夹紧或松开所述固定件4。在这里，图1中只示出了一个锁止结构2，可以理解，所述基座1上可以连接多个锁止结构2，所述多个锁止结构2在基座1上可以间隔分布。如此，如图1所示，联动结构3就可以带动所述多个锁止结构2同步动作来夹紧固定件4或松开固定件。同时，如图1所示，箭头A方向(即图中向下的方向)为车辆的下方，如此可以理解，基座1所在平面与车辆的上下方向平行，且基座位于车辆的底盘位置，因而电池包可以轻松地从车辆下方往上运动并安装在基座1上。
本发明的用于电池包快换装置的锁止机构，通过设置基座1、多个锁止结构2和联动结构3，同时每一所述锁止结构2包括第一锁止件21和第二锁止件22，所述第一锁止件21和第二锁止件22设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件4从而锁住所述电池包、且设置成能够相互远离以松开所述固定件4从而释放所述电池包，且所述联动结构3设置成能够带动所述多个锁止结构2同步动作以夹紧或/和松开所述固定件。因此，相较于现有技术中各锁止机构均为单独结构，需要分别进行顺序逐步锁止或者解锁，本发明由于设置了联动结构3可以带动所述多个锁止结构2同步动作以锁止或/和解锁所述电池包，因而可以有效提高锁止效率。同时，本发明的锁止机构结构简单，布置紧凑，因而可减小占据基座1周围的空间，因而可以安装功率更大的电池包，在一定程度上提高车辆续航里程。
具体地，如图1所示，所述第一锁止件21的一端和所述第二锁止件22的一端设置成能够绕同一个垂直于所述基座1所在平面的枢转轴线5转动，并分别沿相反方向转动以相互靠近或相互远离。
在本发明一个实施例中，如图1所示，所述枢转轴线5为一垂直于基座1所在平面的铆钉，第一锁止件21和第二锁止件22的结构相同，且呈鱼钩状(如图2、图3和图4所示)，同时第一锁止件21和第二锁止件22均可以以铆钉为轴进行转动。当第一锁止件21往逆时针方向转动、第二锁止件22往顺时针方向转动，两者相互靠近，因而转动到一定位置时可以夹紧固定件4(如图2所示)。当第一锁止件21往顺时针方向转动、第二锁止件22往逆时针方向转动，两者相互远离，因而可以松开所述固定件4(如图4所示)。
同时，如图1所示，所述第一锁止件21和所述第二锁止件22的中部分别设有贯穿所述第一锁止件21和所述第二锁止件22的腰型孔23，所述联动结构3包括联动杆31，所述联动杆31上与所述腰型孔23对应的位置上设有能够穿过所述腰型孔23的圆柱销32。所述第一锁止件21和所述第二锁止件22设置成所述圆柱销32向靠近所述枢转轴线5的方向运动时带动所述第一锁止件21和所述第二锁止件22绕所述枢转轴线5往相反方向转动从而相互远离、且设置成所述圆柱销32向远离所述枢转轴线5方向运动时带动所述第一锁止件21和所述第二锁止件22绕所述枢转轴线5往相反方向转动从而相互靠近。
具体的，如图2所示，在联动杆31往上运动时，带动所述圆柱销32向上运动(也就是圆柱销32向靠近所述枢转轴线5的方向运动)，第一锁止件21往顺时针方向转动、第二锁止件22往逆时针方向转动(如图3所示)，此时第一锁止件21和第二锁止件22相互远离并逐步松开固定件4，此时圆柱销32继续向上运动，第一锁止件21继续往顺时针方向转动、第二锁止件22继续往逆时针方向转动(如图4所示)，此时，第一锁止件21和第二锁止件22相互远离并完全松开固定件4，而圆柱销32也已经从腰型孔23的一端运动至另外一端。
进一步地，如图1所示，所述联动结构3还包括螺杆33，所述螺杆33配置成能够绕自身所在轴线旋转且相对所述基座1的位置不变。在这里，位置不变可以理解为螺杆33与基座1的相对位置不变，如螺杆33始终位于基座1的中部位置。同时，所述联动结构3还可以包括螺杆固定座34，螺杆固定座34分别位于所述螺杆33的两端且与所述基座1固定连接，所述螺杆33设置成其两端能够分别在对应的所述螺杆固定座34内绕所述螺杆33的轴线同时同向转动。在这里，所述螺杆固定座34可以呈T形结构，其横向部分与所述基座1可以通过螺钉固定连接，纵向部分具有一定的厚度，且内部开有凹槽用于容纳螺杆33的端部，当螺杆33绕自身轴线转动时，其两端可以在凹槽内转动。
同时，所述联动结构3还包括移动座35，移动座35位于两个所述螺杆固定座34之间并与所述联动杆31固定连接，所述移动座35上设有贯穿的与所述螺杆33配合的螺纹孔(图中未示出)，所述螺杆33穿过所述螺纹孔，所述移动座35设置成在所述螺杆33绕自身轴线转动时在两个所述螺杆固定座34之间来回移动。可以理解，由于螺杆33与移动座35为螺纹配合连接，因此，当螺杆33转动时，由于螺杆33的位置被限定在两个螺杆固定座34之间，因而螺杆33不能朝自身轴向运动，此时沿螺杆33的轴向运动的便是移动座35，因此，当螺杆33转动时，移动座35能够在两个所述螺杆固定座34之间来回移动。此时，由于螺杆固定座34与所述联动杆31固定连接(如螺钉连接)，因此，可以带动联动杆31在两个所述螺杆固定座34之间来回移动，因而可以带动位于联动杆31上的圆柱销32在两个所述螺杆固定座34之间向上运动或者向下运动，最终使得第一锁止件21和第二锁止件22相互靠近或相互远离而夹紧固定件4或松开固定件4。
在这里，如图1所示，所述移动座35为一立方体，所述联动杆31位于基座1和移动座35之间，而不在移动座35远离基座1的一侧。如此，则可以使得锁止机构的结构更加紧凑而不占用电池包的安装空间，有利于安装功率更大的电池包从而增加续航里程。
此外，如图1所示，所述联动结构3还包括定位销36，穿过所述移动座35且位于两个所述螺杆固定座34之间，同时与两个所述螺杆固定座34固定连接。在这里，所述定位销36可以有两个，分别位于所述螺杆33的两侧。定位销36的设置，可以防止螺杆33转动而带动移动座35移动时，移动座35绕着螺杆做旋转运动，因此，可以有效保证移动座35精准地在上下方向上移动。
同时，所述锁止机构还包括限位块6，与所述基座1固定连接，所述限位块6设置成所述第一锁止件21和所述第二锁止件22夹紧所述固定件4时防止所述固定件4沿垂直于所述第一锁止件21和所述第二锁止件22的夹紧方向移动。具体地，如图2-图4所示，所述固定件4位于两个所述限位块6之间，两个所述限位块6组成“八”字形。
需要理解的是，在将电池包从下方移动至基座附近以将电池包安装至基座上时，需要预先将电池包上的固定件4移动至比较合适的位置，所述第一锁止件21和第二锁止件22才能将固定件4准确地固定起来。如果未设置限位块6，那么将会给电池包的安装带来一定的困难，如安装人员不能很准确地将电池包放置在基座附近合适的位置，从而引发第一锁止件21和第二锁止件22不能将固定件4准确固定住，从而需要重新移动联动杆1让第一锁止件21和第二锁止件22松开固定件4，再将电池包重新调整到合适的位置，然后再操作联动结构3直至第一锁止件21和第二锁止件22准确夹紧所述固定件4，因此，限位块6的设置能在一定程度上提高安装效率。
同时，固定杆4被夹紧后，限位块6也可以防止所述固定件4向上移动从而脱离基座1，这是考虑到当车辆运行时，会存在一定的颠簸现象，若未设置限位块6，那么当颠簸发生时，固定杆随车辆一起颠簸，因而可能存在固定杆相对车辆向上运动的情况发生，此时，若没有限位块6，那么固定杆4很有可能向上运动而脱离基座，最终导致电池包的掉落，因此，限位块6的设置能够提高锁止机构的锁止可靠性。
此外，固定杆4向上运动后，也会压迫联动杆31向上运动，从而可能引发移动座35上的螺纹孔与螺杆33的摩擦而使得螺纹孔和螺杆33受到磨损，因而减小了螺杆33和移动座35的使用寿命。
进一步地，如图1所示，所述基座1上还设有限定块7，与所述基座1固定连接，限定块7靠近基座1的一侧内部中空，用于容纳联动杆31，联动杆31可在限定块7内上下移动。因此，限定块7既可以在一定程度上支撑联动杆31，也可以限制联动杆31的运动里程，从而能够有效保护联动杆31。
同时，可以理解的是，本发明一个实施例采用螺杆的形式实现联动杆的移动，在本发明另外一些实施例中，还可以采用顶杆，偏心轮，齿条卡条，电机驱动，液压驱动，气动驱动等形式实现联动杆的移动，这些均在本发明的保护范围中。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于电池包快换装置的锁止机构，其特征在于，包括：
基座，与车辆的车身固定连接；
与所述基座可枢转连接的多个锁止结构，所述锁止结构包括第一锁止件和第二锁止件，所述第一锁止件和所述第二锁止件设置成能够相互靠近以夹紧所述电池包上的固定件从而锁住所述电池包，且设置成能够相互远离以松开所述固定件从而释放所述电池包；和
联动结构，设置成能够带动所述多个锁止结构同步动作以夹紧或松开所述固定件。
2.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述第一锁止件的一端和所述第二锁止件的一端设置成能够绕同一个垂直于所述基座所在平面的枢转轴线转动，并分别沿相反方向转动以相互靠近或相互远离。
3.根据权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述第一锁止件和所述第二锁止件的中部分别设有贯穿所述第一锁止件和所述第二锁止件的腰型孔，所述联动结构包括联动杆，所述联动杆上与所述腰型孔对应的位置上设有能够穿过所述腰型孔的圆柱销。
4.根据权利要求3所述的锁止机构，其特征在于，所述圆柱销向靠近所述枢转轴线的方向运动时带动所述第一锁止件和所述第二锁止件绕所述枢转轴线往相反方向转动从而相互远离，所述圆柱销向远离所述枢转轴线方向运动时带动所述第一锁止件和所述第二锁止件绕所述枢转轴线往相反方向转动从而相互靠近。
5.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述联动结构还包括螺杆，所述螺杆配置成能够绕自身所在轴线旋转且相对所述基座的位置不变。
6.根据权利要求5所述的锁止机构，其特征在于，所述联动结构还包括螺杆固定座，所述螺杆固定座分别位于所述螺杆的两端且与所述基座固定连接，所述螺杆设置成其两端能够分别在对应的所述螺杆固定座内绕所述螺杆的轴线同时同向转动。
7.根据权利要求6所述的锁止机构，其特征在于，所述联动结构还包括移动座，所述移动座位于两个所述螺杆固定座之间并与所述联动杆固定连接，所述移动座上设有贯穿的与所述螺杆配合的螺纹孔，所述螺杆穿过所述螺纹孔，所述移动座设置成在所述螺杆绕自身轴线转动时在两个所述螺杆固定座之间来回移动。
8.根据权利要求7所述的锁止机构，其特征在于，所述移动座在两个所述螺杆固定座之间来回移动时带动所述联动杆上的圆柱销朝靠近所述枢转轴线的方向或远离所述枢转轴线的方向运动。
9.根据权利要求7所述的锁止机构，其特征在于，所述联动结构还包括定位销，所述定位销穿过所述移动座且位于两个所述螺杆固定座之间，且同时与两个所述螺杆固定座固定连接。
10.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，还包括与所述基座固定连接的限位块，所述限位块设置成在所述第一锁止件和所述第二锁止件夹紧所述固定件时防止所述固定件沿垂直于所述第一锁止件和所述第二锁止件的夹紧方向移动。
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CN115465070A (zh) * 2022-09-21 2022-12-13 上海理工大学 一种带有隐藏式把手的新能源汽车电池更换装置
CN115465070B (zh) * 2022-09-21 2023-03-10 上海理工大学 一种带有隐藏式把手的新能源汽车电池更换装置

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