CN111452606A - 一种锁止机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁止机构，包括锁止结构、防解锁结构、顶升杆、和壳体；锁止结构包括锁止杆和传动杆，锁止杆上设有第一齿状结构，传动杆竖直于锁止杆，且传动杆上设有与第一齿状结构匹配的第二齿状结构，锁止杆与传动杆通过第一齿状结构和第二齿状结构传动连接，传动杆的轴心位置设有顶升杆限位孔；防解锁结构设于传动杆的一端，用于限制传动杆的转动；顶升杆设于顶升杆限位孔内，用于顶推防解锁结构，以使传动杆能够转动；壳体包括锁止结构限位槽、防解锁结构限位槽以及锁止杆进出孔，锁止结构限位槽用于容纳锁止结构，防解锁结构限位槽用于容纳防解锁结构，锁止杆的一端通过锁止杆进出孔进出。本发明的锁止机构结构简单、安全可靠、操作便捷。

Description

一种锁止机构

技术领域

本发明涉及换电技术领域，特别涉及一种锁止机构。

背景技术

电动车如电动汽车等等作为一种新能源交通工具，其以电力代替燃油作为驱动动力，相比传统的燃油驱动式汽车，其具有噪音低、能源利用效率高、无移动废弃排放等特点，其已经发展成为我国重点支持的战略性新兴产业之一。众所周知，电池是电动汽车的动力命脉所在，电池性能的优劣会直接影响整个电动汽车的品质，如电池的续航能力、电池充电所需时间的长短等均会直接影响电动汽车的正常行驶。为了降低电动汽车对车身供电电池续航能力的依赖，减小电池充电耗时长对车主行程的影响，电动汽车换电模式应运而生，并为当前局势下的电动汽车的发展注入新的活力。

一般地，换电模式要求必须有与之匹配的快速换电技术，而快速换电又与电池包的锁止机构密切相关。一方面，锁止机构需要满足电池包对锁止的安全可靠性的要求，能够实现电池包的快速安装与拆卸；另一方面，锁止机构还必须具有一定的普适性，能够用于锁止不同种类及型号的电池包，同时还能被安装于不同的车辆上，使电池包与电动车实现快捷、安全地锁止和解锁。但是，现有的电池包锁止机构，其一般通过人工执行锁止和解锁动作，锁止及解锁效率低、耗时长，并且，安装锁止机构时还需要预留足够大的人工作业空间，不利于电动车及换电模式站的小型化发展。

发明内容

本申请的目的在于提供一种结构简单、安全可靠、操作便捷的锁止机构，用于实现电池包的快速安装与拆卸。

本申请提供了一种锁止机构，包括：

锁止结构，所述锁止结构包括锁止杆和传动杆，所述锁止杆上设有第一齿状结构，所述传动杆竖直于所述锁止杆，且所述传动杆上设有与所述第一齿状结构匹配的第二齿状结构，所述锁止杆与所述传动杆通过所述第一齿状结构和所述第二齿状结构传动连接，所述传动杆的轴心位置设有顶升杆限位孔；

防解锁结构，所述防解锁结构设于所述传动杆的一端，用于限制所述传动杆的转动；

顶升杆，所述顶升杆设于所述顶升杆限位孔内，用于顶推所述防解锁结构，以使所述传动杆能够转动；

壳体，所述壳体包括锁止结构限位槽、防解锁结构限位槽以及锁止杆进出孔，所述锁止结构限位槽用于容纳所述锁止结构，所述防解锁结构限位槽用于容纳所述防解锁结构，所述锁止杆的一端通过所述锁止杆进出孔进出。

可选地，所述锁止杆包括锁止部和第一传动部，所述锁止部的第一端通过所述锁止杆进出孔进出，所述锁止部的第二端连接所述第一传动部。

可选地，所述锁止部与所述传动部的连接处设有第一密封件。

可选地，所述传动杆包括旋转部和第二传动部，所述旋转部上设有第二密封件。

可选地，所述第二传动部远离所述旋转部的一端设有凸台结构，所述凸台结构上设有传动杆限位件。

可选地，本申请的锁止机构还包括锁止套，所述锁止套包括锁孔，所述锁孔用于与所述锁止杆配合进行锁止；所述锁止套的外表面还设有减震壳体。

可选地，所述防解锁结构包括防解锁滑块和限位弹簧，所述防解锁滑块用于根据所述顶升杆的推力或者所述限位弹簧的回弹力上下滑动，进而远离或者抵接于所述传动杆。

可选地，所述防解锁滑块与所述传动杆接触的一端设有第一限位结构，所述传动杆与所述防解锁滑块接触的一端设有第二限位结构，所述第一限位结构和所述第二限位结构配合使所述传动杆保持静止。

可选地，所述壳体上设有多个安装孔。

本申请还提供了一种电动汽车，包括上述任意一种所述的锁止机构，其中，所述壳体通过所述安装孔固定于汽车底盘上，所述锁止套固定于电池包上，所述锁止机构将所述电池包可拆卸地固定于所述汽车底盘上。

采用上述技术方案，本申请的锁止机构具有如下有益效果：

本申请的锁止机构结构简单、操作便捷，具有防解锁功能，安全可靠，可以实现换电车型电池包的快速锁止与解锁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种可选的锁止机构的示意图；

图2为本申请实施例一种可选的锁止机构的分解示意图；

图3为本申请实施例一种可选的壳体的剖面图；

图4为本申请实施例一种可选的锁止机构锁止状态的示意图；

图5为本申请实施例一种可选的锁止机构解锁状态的示意图；

图6为本申请实施例一种可选的锁止机构的示意图；

图7为本申请实施例一种可选的锁止机构在车辆上应用的布置示意图。

以下对附图作补充说明：

1-锁止结构；101-锁止杆；101a-锁止部；101b-第一传动部；102-传动杆；102a-旋转部；102b-第二传动部；102c-第二限位结构；103-第一齿状结构；104-第二齿状结构；105-顶升杆限位孔；106-第一密封件；107-第二密封件；108-传动杆限位件；2-防解锁结构；201-防解锁滑块；202-限位弹簧；3-顶升杆；4-壳体；401-锁止结构限位槽；402-防解锁结构限位槽；403-锁止杆进出孔；5-锁止套；501-锁孔；502-减震壳体；6-汽车底盘；7-电池包；8-第一锁止机构；9-第二锁止机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参见图1-图3，图1为本申请实施例一种可选的锁止机构的示意图，该图1中，锁止机构包括锁止结构1、防解锁结构2、顶升杆3、壳体4以及锁止套5；下面将结合图2以及图3对上述结构进行进一步说明。

如图2的本申请实施例一种可选的锁止机构的分解示意图所示，锁止锁止结构1包括锁止杆101和传动杆102，其中，锁止杆101包括锁止部101a和第一传动部101b，锁止部101a的直径大于第一传动部101b的直径，第一传动部101b上设有第一齿状结构103；传动杆102竖直于锁止杆101，包括旋转部102a和第二传动部102b，其中，第二传动部102b上设有与第一齿状结构103匹配的第二齿状结构104；锁止杆101与传动杆102通过第一齿状结构103和第二齿状结构104传动连接；通过拧动旋转部102a使传动杆102转动，进而带动锁止杆101进行伸缩运动。

防解锁结构2设于所述传动杆102的一端，用于限制传动杆102的转动，具体地，防解锁结构2包括防解锁滑块201和限位弹簧202，防解锁滑块201用于根据顶升杆3的推力或者限位弹簧202的回弹力上下滑动，进而远离或者抵接于传动杆102；防解锁滑块201的下端面设有第一限位结构，相应的，传动杆102与防解锁滑块201的接触面上设有第二限位结构102c，在限位弹簧202的作用下，当防解锁滑块201抵接传动杆102时，第一限位结构和第二限位结构102c配合使传动杆102与防解锁滑块201保持相对静止，在防解锁滑块201不能旋转的条件下，传动杆102也不能旋转，因此可以保证了锁止的可靠性。

在具体实施中，第一限位结构和第二限位结构102c可以是配合的齿状结构，使防解锁滑块201的下端面和传动杆102与防解锁滑块201的接触面形成两个配合楔形齿面，当两个面抵接时形成咬合。

传动杆102的轴心位置设有顶升杆限位孔105，顶升杆3设于该顶升杆限位孔105内，用于顶推防解锁结构2，以使所述传动杆102能够转动；当从传动杆102的底部顶推顶升杆3时，顶升杆3将防解锁滑块201推起，使得相互咬合的两个接触面分离，此时传动杆102不受限于防解锁滑块201，可以拧动旋转部102a使传动杆102转动，进而带动锁止杆101进行伸缩运动。

壳体4，用于集成锁止结构1、防解锁结构2和顶升杆3，包括锁止结构限位槽401、防解锁结构限位槽402以及锁止杆进出孔403，锁止结构限位槽401用于容纳所述锁止结构1，防解锁结构限位槽402用于容纳所述防解锁结构2，锁止杆101的一端通过锁止杆进出孔403进出；如图3所示，锁止结构限位槽401为十字型结构，其顶部设有防解锁结构限位槽402，底部具有开口，旋转部102a自底部开口处伸出。

在具体实施中，旋转部102a可以设置成六棱柱，形成六角卡接头，以连接解锁设备定制套筒，在进行换电操作时，定制套筒可以通过一定力矩旋转旋转部102a；防解锁结构限位槽402上还设有相应的盖板，用于密封；防解锁滑块201为H状圆柱结构，防解锁滑块201上端为凹台，限制限位弹簧202在固定位置运动，防解锁滑块201中端两侧为半圆凹槽，盖板通过两个螺栓安装后将限制防解锁滑块201的旋转运动，使其保持上下运动。

作为一种可选的实施方式，锁止部101a与传动部101b的连接处设有第一密封件106，第一密封件106为密封圈。

锁止套5包括锁孔501，锁孔501用于与锁止杆101配合进行锁止；锁止套5的外表面还设有减震壳体502。

在具体实施中，减震壳体502可以为聚氨酯材料，锁止套5为圆柱套耐磨金属材料，镶嵌在减震壳体502内，减震壳体502内部镂空结构，上下、左右都留有一定间隙，可以解决车身及电池包制造精度不足无法锁止问题,锁止后能起到减震效果，多组锁止套5镶嵌在电池包侧面边梁上，配合安装在车辆底盘上的锁止结构实现锁止和解锁；采用聚氨酯材料镶嵌在电池包上节省空间和零件数量，解决车身焊接精度问题,同时提高了隔振性。

作为一种可选的实施方式，旋转部102a上设有第二密封件107，第二密封件107为密封圈。

作为一种可选的实施方式，第二传动部102b远离旋转部102a的一端设有凸台结构，该凸台结构上套设有传动杆限位件108，传动杆限位件108为耐磨光滑垫片结构，传动杆限位件108是为了限制传动杆102的顶升距离，有效地控制传动杆102的正常旋转运动。

作为一种可选的实施方式，壳体4上设有多个安装孔。

图4为本申请实施例一种可选的锁止机构锁止状态的示意图，图5为本申请实施例一种可选的锁止机构解锁状态的示意图；在进行换电操作时，电池包上升到设定的理论位置，解锁设备定制套筒套入旋转部102a的六角卡接头，同时顶起顶升杆3，顶升杆3将防解锁滑块201顶起，使防解锁滑块201的下端面和传动杆102与防解锁滑块201的接触面完全脱离后，定制套筒通过一定力矩旋转传动杆102，使锁止杆101从壳体4中伸出，运动到一定距离后和锁止套5配合，实现锁止机构的锁止。同样，在定制套筒套入六角卡接头的同时顶起顶升杆3，顶升杆3将防解锁滑块201顶起，使使防解锁滑块201的下端面和传动杆102与防解锁滑块201的接触面完全脱离后，定制套筒通过一定力矩旋转传动杆102，使锁止杆101运动一定距离后与锁止套5脱离，缩回到壳体4中，实现锁止机构的解锁。

图6为本申请实施例一种可选的锁止机构的示意图，锁止套为金属结构，不设有减震壳体，锁止套采用焊接的方式固定在电池包上，与锁止杆刚性连接起到定位作用，锁止杆与传动杆的齿形为斜齿形，不同于上述实施例中的竖齿形。

在具体实施中，本申请实施例的锁止机构的锁止杆、锁止套、顶升杆、壳体等与空气、水、泥土、沙石等直接接触的结构，均采用耐磨、防腐、防锈的金属材料。

本申请实施例还提供了一种电动汽车，包括上述任意一种所述的锁止机构，其中，壳体4通过安装孔固定于汽车底盘上，锁止套5固定于电池包上，锁止机构将电池包可拆卸地固定于汽车底盘上。

在实际工程应用中，因三点确定一个平面，在整个电池包布置中可使用三组锁止机构，以起到保证电池平面度的效果。

具体地，如图7所示，一套完成的换电装置通过两种配置的锁止机构实现，因三点确定一个平面，通过3个具有金属锁止套的第一锁止机构8来将电池包7固定在汽车底盘6上，实现刚性连接，保证电池平面度的效果，再通过多个具有聚氨酯减震壳体的锁止套的第二锁止机构9来进一步固定电池包7，采用聚氨酯材料镶嵌在电池包上节省空间和零件数量，可以解决车身焊接精度问题,同时提高了隔振性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁止机构，其特征在于，包括：

锁止结构(1)，所述锁止结构(1)包括锁止杆(101)和传动杆(102)，所述锁止杆(101)上设有第一齿状结构(103)，所述传动杆(102)竖直于所述锁止杆(101)，且所述传动杆(102)上设有与所述第一齿状结构(103)匹配的第二齿状结构(104)，所述锁止杆(101)与所述传动杆(102)通过所述第一齿状结构(103)和所述第二齿状结构(104)传动连接，所述传动杆(102)的轴心位置设有顶升杆限位孔(105)；

防解锁结构(2)，所述防解锁结构(2)设于所述传动杆(102)的一端，用于限制所述传动杆(102)的转动；

顶升杆(3)，所述顶升杆(3)设于所述顶升杆限位孔(105)内，用于顶推所述防解锁结构(2)，以使所述传动杆(102)能够转动；

壳体(4)，所述壳体(4)包括锁止结构限位槽(401)、防解锁结构限位槽(402)以及锁止杆进出孔(403)，所述锁止结构限位槽(401)用于容纳所述锁止结构(1)，所述防解锁结构限位槽(402)用于容纳所述防解锁结构(2)，所述锁止杆(101)的一端通过所述锁止杆进出孔(403)进出。

2.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止杆(101)包括锁止部(101a)和第一传动部(101b)，所述锁止部(101a)的第一端通过所述锁止杆进出孔(403)进出，所述锁止部(101a)的第二端连接所述第一传动部(101b)。

3.根据权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止部(101a)与所述传动部(101b)的连接处设有第一密封件(106)。

4.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述传动杆(102)包括旋转部(102a)和第二传动部(102b)，所述旋转部(102a)上设有第二密封件(107)。

5.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述第二传动部(102b)远离所述旋转部(102a)的一端设有凸台结构，所述凸台结构上设有传动杆限位件(108)。

6.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，还包括锁止套(5)，所述锁止套(5)包括锁孔(501)，所述锁孔(501)用于与所述锁止杆(101)配合进行锁止；所述锁止套(5)的外表面还设有减震壳体(502)。

7.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述防解锁结构(2)包括防解锁滑块(201)和限位弹簧(202)，所述防解锁滑块(201)用于根据所述顶升杆(3)的推力或者所述限位弹簧(202)的回弹力上下滑动，进而远离或者抵接于所述传动杆(102)。

8.根据权利要求7所述的锁止机构，其特征在于，所述防解锁滑块(201)与所述传动杆(102)接触的一端设有第一限位结构，所述传动杆(102)与所述防解锁滑块(201)接触的一端设有第二限位结构(102c)，所述第一限位结构和所述第二限位结构(102c)配合使所述传动杆(102)保持静止。

9.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述壳体(4)上设有多个安装孔。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的锁止机构，其中，所述壳体(4)通过所述安装孔固定于汽车底盘上，所述锁止套(5)固定于电池包上，所述锁止机构将所述电池包可拆卸地固定于所述汽车底盘上。

Images