CN111599963B - 用于电池组件的锁止装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于电池组件的锁止装置，包括用于旋转锁止电池组件的锁止机构本体；锁止机构本体包括锁止转轴、锁止销、限位壳体、限位件；位于限位壳体内的锁止转轴侧壁设有旋转槽；旋转槽靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口；限位件的限位部通过第一缺口进出旋转槽；限位部在第一缺口与旋转槽间运动，当限位部抵触第一缺口时，锁止转轴锁定；当限位部位于旋转槽内时，锁止转轴可旋转，以使得锁止销解锁或锁定电池组件。本发明结构巧妙，设计合理，简化锁止方式，无需对锁止转轴进行过多加工，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

Description

用于电池组件的锁止装置
技术领域
本发明属于快速更换电池领域，具体涉及用于电池组件的锁止装置。
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。尽管目前已经出现了多种换电方式，例如采用拧紧枪拧紧轴进行旋紧加锁或解锁，虽然性能可靠且控制灵活，但锁止结构整体结构相对复杂，对机械加工要求高，同时因采用结构件接触式方案，整体结构件磨损严重，更换频率高，导致整体成本高昂。
对此，急需对现有的锁止机构进行改进，优化其结构设计，降低其制造难度与制造成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出的用于电池组件的锁止装置，简化锁止方式，无需对锁止转轴进行过多加工，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求。
本发明提供用于电池组件的锁止装置，包括用于旋转锁止电池组件的锁止机构本体；所述锁止机构本体包括锁止转轴、锁止销、限位壳体、限位件；
所述锁止销固定穿设于所述锁止转轴一端部，所述锁止转轴另一端用于接触旋转动力组件；
所述限位件部分或全部置于所述限位壳体内，所述锁止转轴贯穿所述限位壳体；位于所述限位壳体内的所述锁止转轴侧壁设有旋转槽；
所述旋转槽靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口；所述限位件的限位部通过所述第一缺口进出所述旋转槽；
所述限位部在所述第一缺口与所述旋转槽间运动，当所述限位部抵触所述第一缺口时，所述锁止转轴锁定；当所述限位部位于所述旋转槽内时，所述锁止转轴可旋转，以使得所述锁止销解锁或锁定电池组件。
优选地，所述限位壳体包括第一壳体、第二壳体；所述第一壳体与所述第二壳体相互配合形成一整体；所述第一壳体设置有第一台阶面；所述第一台阶面抵触所述锁止转轴的第一轴肩，所述第二壳体抵触所述锁止转轴的第二轴肩，以使得所述锁止转轴限位于所述第一壳体与所述第二壳体形成的腔体内。
优选地，所述第一壳体还包括第一槽体、第二通槽；所述第二通槽设置于限位壳体外表面；所述第一槽体与所述第二通槽连通；所述第一槽体截面积大于所述第二通槽截面积；所述限位件还包括推杆；所述推杆与所述第二通槽配合，以使得所述推杆在所述第二通槽内运动；所述限位部与所述第一槽体配合，以使得所述限位部在所述第一槽体内运动；所述第一槽体靠近所述锁止转轴侧设有第二缺口；所述锁止转轴锁定时，所述第二缺口对准所述第一缺口。
优选地，所述锁止转轴锁定时，所述推杆凸出于所述限位壳体外表面。
优选地，所述锁止机构本体还包括缓冲板；所述缓冲板套设于所述锁止转轴外壁，位于所述限位壳体与所述锁止销之间。
优选地，所述限位件的数量小于等于所述第一缺口的数量。
优选地，所述锁止机构本体还包括回止单元，所述回止单元用于提供使所述限位部回位至所述第一缺口的作用力。
优选地，所述回止单元包括相对设置的两极性相同的磁体；其中一所述磁体安装于所述限位壳体内壁，另一所述磁体安装于所述限位部上。
优选地，所述回止单元包括弹性装置；所述弹性装置一端抵触所述限位壳体内壁，另一端抵触所述限位部。
优选地，所述弹性装置为弹簧；所述限位部上端面还设有凸出部；所述弹簧套设于所述凸出部外。
优选地，所述锁止销包括：
销体，固定穿设于所述锁止转轴；以及
滚动体，可转动地套置于所述销体，所述锁止销通过所述滚动体与所述电池组件接触；所述滚动体与所述销体同轴设置。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供用于电池组件的锁止装置，包括用于旋转锁止电池组件的锁止机构本体；锁止机构本体包括锁止转轴、锁止销、限位壳体、限位件；锁止销固定穿设于锁止转轴一端部，锁止转轴另一端用于接触旋转动力组件；限位件部分或全部置于限位壳体内，锁止转轴贯穿限位壳体；位于限位壳体内的锁止转轴侧壁设有旋转槽；旋转槽靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口；限位件的限位部通过第一缺口进出旋转槽；限位部在第一缺口与旋转槽间运动，当限位部抵触第一缺口时，锁止转轴锁定；当限位部位于旋转槽内时，锁止转轴可旋转，以使得锁止销解锁或锁定电池组件。本发明结构巧妙，设计合理，简化锁止方式，无需对锁止转轴进行过多加工，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，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为本发明的锁止机构本体的整体结构示意图；
图2为本发明在一实施例中的锁止机构本体的底部结构示意图；
图3为本发明在一实施例中的锁止机构本体的分解结构示意图；
图4为本发明在图3实施例中的局部结构示意图；
图5为本发明在图3实施例中的限位件与回止单元的结构示意图；
图6为本发明的锁止转轴的结构示意图；
图7为本发明在一实施例中的第一壳体结构示意图；
图8为本发明在另一实施例中的锁止机构本体的分解结构示意图；
图9为本发明在图8实施例中的局部结构示意图；
图10为本发明在图8实施例中的限位件与回止单元的结构示意图；
图11为本发明的锁止销的结构示意图；
图12是图11的A-A向剖视图。
图中所示：
670、锁止机构本体；671、锁止转轴；6711、旋转槽；6712、第一缺口；6713、旋转连接槽；6714、第一轴肩；6715、第二轴肩；672、锁止销；6721、销体；6722、滚动体；6723、卡环；6724、卡槽；673、第一壳体；6731、第一台阶面；6732、第一槽体；6733、第二通槽；674、第二壳体；675、限位件；6751、推杆；6752、限位部；6753、凸出部；676、磁体；677、弹簧；679、缓冲板。
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。
用于电池组件的锁止装置，如图1-图3所示，包括用于旋转锁止电池组件的锁止机构本体670；锁止机构本体670包括锁止转轴671、锁止销672、限位壳体、限位件675；
锁止销672固定穿设于锁止转轴671一端部，锁止转轴671另一端用于接触旋转动力组件；在本实施例中，如图1所示，锁止转轴671与锁止销672可通过螺钉连接，应当理解，锁止转轴671与锁止销672的连接方式包括但不限于键连接、销连接、焊接。
限位件675部分或全部置于限位壳体内，锁止转轴671贯穿限位壳体；位于限位壳体内的锁止转轴671侧壁设有旋转槽6711；
旋转槽6711靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口6712；限位件675的限位部6752通过第一缺口6712进出旋转槽6711；
限位部6752在第一缺口6712与旋转槽6711间运动，当限位部6752抵触第一缺口6712时，锁止转轴671锁定；当限位部6752位于旋转槽6711内时，锁止转轴671可旋转，以使得锁止销672解锁或锁定电池组件。
在本实施例中，如图6所示，第二轴肩6715与第一轴肩6714为锁止转轴671的台阶轴凸出部分，第二轴肩6715与第一轴肩6714中间夹持的空间形成旋转槽6711，靠近旋转动力组件的一侧的第一轴肩6714上设有第一缺口6712；在一实施例中，如图2所示，限位件675凸出第一壳体673表面，旋转动力组件抵触到限位件675后使得限位件675整体向限位壳体内部运动，限位件675的限位部6752逐渐通过第一缺口6712进出旋转槽6711，待限位件675的限位部6752完全脱离与第一缺口6712的接触后，限位部6752部分位于旋转槽6711内，同时限位部6752脱离与锁止转轴671的接触，锁止转轴671呈自由旋转状态，此时旋转动力组件可通过锁止转轴671的旋转连接槽6713传递旋转扭矩，并通过锁止销672将旋转运动传递至外部，实现电池组件与车体的锁定或解锁。
在一实施例中，锁止销672旋转90°完成电池组件与车体的锁定或解锁动作，动作完成后，通过重力自重实现限位件675回位，使得限位部6752重新回到第一缺口6712处，实现限位部6752与第一缺口6712抵触，此时锁止销672无法转动。
应当理解，限位件675的数量小于等于第一缺口6712的数量，及根据解锁需旋转的角度设置第一缺口6712的数量，例如可设置四个第一缺口6712的同时设置一个或两个或三个或四个限位件675。在本实施例中，如图2所示，四个限位件675呈90°旋转对称分布在锁止转轴671四周，形成四周均匀受力，防止单一方向上的限位件675受力不均，影响装置整体可靠性。
在一优选实施例中，如图3所示，限位壳体包括第一壳体673、第二壳体674；第一壳体673与第二壳体674相互配合形成一整体；第一壳体673设置有第一台阶面6731；第一台阶面6731抵触锁止转轴671的第一轴肩6714，第二壳体674抵触锁止转轴671的第二轴肩6715，以使得锁止转轴671限位于第一壳体673与第二壳体674形成的腔体内。应当理解，第一壳体673与第二壳体674用于形成限位件675的运动空间，任何通过其他方式进行组合或者拼接来形成第一壳体673或第二壳体674的方式也都属于本发明的保护范围。
在一优选实施例中，如图7所示，第一壳体673还包括第一槽体6732、第二通槽6733；第二通槽6733设置于限位壳体外表面；第一槽体6732与第二通槽6733连通；第一槽体6732截面积大于第二通槽6733截面积；限位件675还包括推杆6751；推杆6751与第二通槽6733配合，以使得推杆6751在第二通槽6733内运动；限位部6752与第一槽体6732配合，以使得限位部6752在第一槽体6732内运动；第一槽体6732靠近锁止转轴671侧设有第二缺口6734；锁止转轴671锁定时，第二缺口6734对准第一缺口6712。应当理解，第一槽体6732略大于限位部6752外部轮廓，锁止转轴671锁定时，第一槽体6732与第一缺口6712共同形成限位部6752夹持面，防止限位部6752因单侧受力而导致晃动与锁定失效的情况。还应当理解，在一实施例中，如图2、图7所示，第二通槽6733设置在第一壳体673端面上，此时第二通槽6733开口尺寸略大于推杆6751截面积，第二通槽6733呈一圆孔状；在另一实施例中(图未示)，第二通槽6733设置在第一壳体673的侧壁上，此时第二通槽6733呈一长孔状，推杆6751沿锁止转轴671轴向在长孔内往复运动实现锁止转轴671的解锁与锁定。
在一优选实施例中，如图2所示，锁止转轴671锁定时，推杆6751凸出于限位壳体外表面。旋转动力组件仅需采用一平面结构抵触各限位件675的凸出限位壳体的推杆6751，即可实现快速解锁锁止转轴671；应当理解，推杆6751也可仅穿设于限位壳体的第二通槽6733内，旋转动力组件采用如柱状结构将各限位件675的推杆6751向限位壳体内部顶入，同样实现快速解锁锁止转轴671。
在一优选实施例中，为提高装置的安全性，防止车体或装置发生不必要的磕碰，如图1-3、图8所示，锁止机构本体670还包括缓冲板679；缓冲板679套设于锁止转轴671外壁，位于限位壳体与锁止销672之间。缓冲板679可采用软质材料制成，有效防止限位壳体与车体接触与磕碰。
在一优选实施例中，为防止限位件675因重力无法回位的情况，提高装置可靠性，锁止机构本体670还包括回止单元，回止单元用于提供使限位部6752回位至第一缺口6712的作用力。通过回止单元，实现锁止转轴671旋转后，撤销旋转动力组件时，限位部6752能快速回位至第一缺口6712，实现锁止转轴671锁定。
如图4、图5所示，在一优选实施例中，回止单元包括相对设置的两极性相同的磁体676；其中一磁体676安装于限位壳体内壁，另一磁体676安装于限位部6752上。通过同性相斥的作用力，限位部6752始终受到限位壳体内壁安装的磁体676的排斥，当旋转动力组件脱离旋转连接槽6713后，限位部6752在斥力的作用下快速回位至第一缺口6712处，实现锁止转轴671快速自动锁定。
如图8、图9所示，在另一优选实施例中，回止单元包括弹性装置；弹性装置一端抵触限位壳体内壁，另一端抵触限位部6752。通过弹性装置的弹性恢复力，当旋转动力组件脱离旋转连接槽6713后，限位部6752在恢复力的作用下快速回位至第一缺口6712处，同样实现锁止转轴671快速自动锁定。在本实施例中，如图10所示，弹性装置为弹簧677；限位部6752上端面还设有凸出部6753；弹簧677套设于凸出部6753外，实现弹簧的定位与导向，有效防止弹簧在锁止过程中发生错位或翻转，提高装置可靠性。
如图11、图12所示，在一优选实施例中，锁止销672包括销体6721和滚动体6722。销体6721作为锁止销672的主体结构，其固定穿设于锁止转轴671。滚动体6722可转动地套置于销体6721，锁止销672通过滚动体6722与电池组件接触；滚动体6722与销体6721同轴设置。
通过设置该滚动体6722，可以降低该锁止装置进行解锁或锁定动作时锁止销672与电池组件之间的摩擦阻力，相应地，亦能减少解锁或锁定动作所需的扭矩，使解锁或锁定动作更加顺畅。
较佳地，销体6721沿锁止转轴671的径向穿置，且销体6721的两端对称穿出转轴671，两个滚动体6722分别套置于销体6721的两端，以使锁止销672通过两个滚动体6722与电池组件接触，受力均衡。
请具体参阅图12，滚动体6722可以由耐磨的金属材料制成。销体6721的两端分别缩径形成用于套置滚动体6722的缩径段，缩径段紧邻销体6721的两端面处凹设有卡槽6724，以在滚动体6722套置在缩径段后，可通过能卡设在卡槽6724的卡环6723将滚动体6722挡止限定于销体6721上。在滚动体6722磨损后，通过拆卸卡环6723可便捷地更换滚动体6722。
可以理解的是，滚动体6722的内径可略大于缩径段的外径，以便于滚动体6722顺畅滚动。滚动体6722的长度可略小于缩径段位于卡槽6724内侧部分的长度，亦便于滚动体6722顺畅滚动。
本发明结构巧妙，设计合理，简化锁止方式，无需对锁止转轴进行过多加工，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，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 (9)

1.用于电池组件的锁止装置，包括用于旋转锁止电池组件的锁止机构本体(670)；其特征在于：
所述锁止机构本体(670)包括锁止转轴(671)、锁止销(672)、限位壳体、限位件(675)；
所述锁止销(672)固定穿设于所述锁止转轴(671)一端部，所述锁止转轴(671)另一端用于接触旋转动力组件；
所述限位件(675)部分或全部置于所述限位壳体内，所述锁止转轴(671)贯穿所述限位壳体；位于所述限位壳体内的所述锁止转轴(671)侧壁设有旋转槽(6711)；所述限位壳体包括第一壳体(673)、第二壳体(674)；所述第一壳体(673)与所述第二壳体(674)相互配合形成一整体；所述第一壳体(673)设置有第一台阶面(6731)；所述第一台阶面(6731)抵触所述锁止转轴(671)的第一轴肩(6714)，所述第二壳体(674)抵触所述锁止转轴(671)的第二轴肩(6715)，以使得所述锁止转轴(671)限位于所述第一壳体(673)与所述第二壳体(674)形成的腔体内；
所述旋转槽(6711)靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口(6712)；所述限位件(675)的限位部(6752)通过所述第一缺口(6712)进出所述旋转槽(6711)；
所述限位部(6752)在所述第一缺口(6712)与所述旋转槽(6711)间运动，当所述限位部(6752)抵触所述第一缺口(6712)时，所述锁止转轴(671)锁定；当所述限位部(6752)位于所述旋转槽(6711)内时，所述锁止转轴(671)可旋转，以使得所述锁止销(672)解锁或锁定电池组件。
2.如权利要求1所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述第一壳体(673)还包括第一槽体(6732)、第二通槽(6733)；所述第二通槽(6733)设置于限位壳体外表面；所述第一槽体(6732)与所述第二通槽(6733)连通；所述第一槽体(6732)截面积大于所述第二通槽(6733)截面积；所述限位件(675)还包括推杆(6751)；所述推杆(6751)与所述第二通槽(6733)配合，以使得所述推杆(6751)在所述第二通槽(6733)内运动；所述限位部(6752)与所述第一槽体(6732)配合，以使得所述限位部(6752)在所述第一槽体(6732)内运动；所述第一槽体(6732)靠近所述锁止转轴(671)侧设有第二缺口(6734)；所述锁止转轴(671)锁定时，所述第二缺口(6734)对准所述第一缺口(6712)；
所述锁止转轴(671)锁定时，所述推杆(6751)凸出于所述限位壳体外表面。
3.如权利要求1所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述锁止机构本体(670)还包括缓冲板(679)；所述缓冲板(679)套设于所述锁止转轴(671)外壁，位于所述限位壳体与所述锁止销(672)之间。
4.如权利要求1所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述限位件(675)的数量小于等于所述第一缺口(6712)的数量。
5.如权利要求1-4任一项所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述锁止机构本体(670)还包括回止单元，所述回止单元用于提供使所述限位部(6752)回位至所述第一缺口(6712)的作用力。
6.如权利要求5所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述回止单元包括相对设置的两极性相同的磁体(676)；其中一所述磁体(676)安装于所述限位壳体内壁，另一所述磁体(676)安装于所述限位部(6752)上。
7.如权利要求5所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述回止单元包括弹性装置；所述弹性装置一端抵触所述限位壳体内壁，另一端抵触所述限位部(6752)。
8.如权利要求7所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于：所述弹性装置为弹簧(677)；所述限位部(6752)上端面还设有凸出部(6753)；所述弹簧(677)套设于所述凸出部(6753)外。
9.如权利要求1所述的用于电池组件的锁止装置，其特征在于，所述锁止销(672)包括：
销体(6721)，固定穿设于所述锁止转轴(671)；以及
滚动体(6722)，可转动地套置于所述销体(6721)，所述锁止销(672)通过所述滚动体(6722)与所述电池组件接触；所述滚动体(6722)与所述销体(6721)同轴设置。
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