CN112060892A - 一种解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种解锁装置，包括顶升机构、旋拧机构和电机，所述电机用于驱动所述旋拧机构，所述顶升机构设置在所述旋拧机构的外侧，所述旋拧机构连接有安装板，所述顶升机构与所述安装板之间设有弹性件，所述顶升机构能够相对于所述旋拧机构轴向移动，所述顶升机构设有顶升部，所述顶升部最高点的高度高于所述旋拧机构最高点的高度；本发明提供的一种解锁装置，具有顶升功能，能够对锁止装置的防解锁装置进行解锁；具有旋拧功能，在完成对防解锁装置的解锁后，实现锁止装置的加解锁操作；还具有扭矩动态实时检测功能，在所述扭矩传感器的作用下，对拧紧和解锁过程进行分析和判定。

Description

一种解锁装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于对电动汽车电池包的锁止装置进行加解锁操作的解锁装置。

背景技术

随着能源问题和环境问题日益严峻，国家对新能源的大力扶持，以及动力电池技术的日益成熟，电动汽车已经成为未来汽车工业发展新方向。然而电动汽车存在电池储能量小、一次充电后行驶里程不理想问题。目前电动汽车动力电池的电力补给方式一般分为带车插充和更换电池两种方式，其中插充方式又分为慢充和快充两种模式。采用插充方式，存在如下缺陷：1、电池的初期投资成本较大，在一定程度上阻碍了电动汽车的普及；2、充电时间太长，一般需要2～4小时，与普通汽车的加油相比，电动汽车补给能源所花费的时间太长，非常不便捷，远远不能满足人们的需要。且快充模式对电池会有较大损伤，导致缩短电池的使用寿命。采用更换电池的方式可以有效避免插充方式存在的问题，近年来有所发展，相应也出现了各种电池箱、电池框结构。

现有技术中，通常采用了特定的锁止装置将电池包固定安装在车身上。为兼顾电池包的安装牢固性和更换便利性，锁止装置大都带有防解锁功能。在更换电池包的解锁过程中，需先使用工具顶升锁止装置的防解锁部件，使其处于不起防解锁功能的状态，再进行拧松动作；同样的，在安装的加锁过程中，也需将放解锁部件顶升后再进行拧紧动作。拧紧后的锁止装置在自身弹性件的作用下放解锁部件相互啮合，处于防解锁状态，起到紧固电池包的作用；如果没有顶升防解锁部件就对锁止装置进行拧松，会造成锁止装置部件损坏。基于上述问题，本发明旨在提供一种解锁装置。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种解锁装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种解锁装置，包括顶升机构、旋拧机构和电机，所述电机用于驱动所述旋拧机构，所述顶升机构设置在所述旋拧机构的外侧，所述旋拧机构连接有安装板，所述顶升机构与所述安装板之间设有弹性件，所述顶升机构能够相对于所述旋拧机构轴向移动，所述顶升机构设有顶升部，所述顶升部最高点的高度高于所述旋拧机构最高点的高度。

进一步地，所述弹性件为第一弹簧，所述顶升机构与安装板之间设有导向柱，所述第一弹簧套设在所述导向柱上，所述第一弹簧的一端与所述顶升机构的下表面相抵接，所述顶升机构与所述导向柱相对滑动连接。

具体地，所述顶升机构设有安装孔，所述导向柱穿过所述安装孔的一端连接有限位件，所述限位件的外径大于所述安装孔的直径。

优选地，所述旋拧机构设有套接部，所述套接部用于套接锁止装置的锁头，所述套接部的底部设有橡胶垫。

优选地，所述旋拧机构还包括旋拧外壳、解锁套筒、第二弹簧和第二弹簧支撑座，所述旋拧外壳设置在所述安装板上，所述第二弹簧设置在所述解锁套筒与所述第二弹簧支撑座之间，所述第二弹簧支撑座与所述电机通过传动轴相连接。

进一步地，所述旋拧外壳上侧面设有通孔，所述解锁套筒能够从所述通孔伸出，所述解锁套筒下部设有凸台，所述凸台用于限制所述解锁套筒伸出所述通孔的距离。

优选地，所述第二弹簧支撑座还连接有导向部，所述第二弹簧的一端与所述导向部相连接

进一步地，所述解锁套筒设有腔体，所述第二弹簧的另一端设置在所述腔体内，所述腔体内径大于所述导向部的外径，所述导向部至少部分设置在所述解锁套筒的腔体内。

更进一步地，所述解锁套筒与所述导向部设有相互配合的连接键，所述连接键沿竖直方向设置，所述连接键设置在所述解锁套筒腔体的内壁面上和所述导向部外表面。

优选地，所述电机与所述旋拧机构之间连接有扭矩传感器和减速机。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明提供的一种解锁装置，具有顶升功能，所述顶升机构能够对锁止装置中的防解锁装置进行解锁。

2)本发明提供的一种解锁装置，具有旋拧功能，所述套接部能快速完成“认帽”并在电机驱动下对锁止装置进行加解锁操作，所述橡胶垫结构能够减少对锁止装置锁头的硬性损伤，提高锁止装置使用寿命。

3)本发明提供的一种解锁装置还具有扭矩动态实时检测功能，在所述扭矩传感器的作用下，对拧紧和解锁过程进行分析和判定。

4)本发明提供的一种解锁装置，在所述第一弹簧和所述第二弹簧的共同作用下，所述顶升机构能够相对于所述旋拧机构轴向移动，从而所述旋拧机构能够与螺杆保持同步伸长或缩短运动，因此在实际拧紧或拧松使用中，操作更加简单省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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它附图。

图1为本发明实施例提供的一种解锁装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种解锁装置其中旋拧机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种解锁装置在操作时的结构示意图；

图4是图3中所述解锁装置在操作时的截面示意图；

图5是图4中A处的放大示意图。

图中标记对应为：10-顶升机构，101-顶升部，20-旋拧机构，201-套接部，202-橡胶垫，203-解锁外壳，204-解锁套筒，2041-凸台，205-第二弹簧，206-第二弹簧支撑座，2061-导向部，30-电机，301-扭矩传感器，302-减速机，40-安装板，50-第一弹簧，60-导向柱，61-限位件，70-传动轴，80-锁止装置，801-锁头，802-防退挡圈，803-法兰面，90-电池包梁。

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做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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。“上”、“下”、“竖直”等等只是为了方便描述各部件之间的相对位置关系，这当然也包括了采用不同参考方向时与其等同的相对位置关系的限定方式。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

结合图1至图5，本实施例提供一种解锁装置，用于对电动汽车电池包锁止装置80进行加解锁，如图3、图4以及图5所示，锁止装置80一般包括螺杆，其一端为锁头801，且为了兼顾电池包更换的便利性和安装的牢固性，锁止装置80还设有防解锁装置，防解锁装置包括套设在螺杆上且能够与螺杆相对轴向移动的防退挡圈802，螺杆靠近锁头801的一端设有法兰面803，法兰面803和防退挡圈802上均设有互相配合的齿状结构，通过齿状结构的互相啮合，实现防解锁功能；在加解锁该锁止装置80时，需将防解锁装置顶升至不起防解锁功能的状态，即需要顶升其中的防退挡圈802。

本说明书实施例提供的一种解锁装置，包括顶升机构10、旋拧机构20和电机30，所述电机30用于驱动所述旋拧机构20，所述顶升机构10设置在所述旋拧机构20的外侧，所述旋拧机构20连接有安装板40，所述顶升机构10与所述安装板40之间设有弹性件，所述顶升机构10能够相对于所述旋拧机构20轴向移动，所述顶升机构10设有顶升部101，所述顶升部101最高点的高度高于所述旋拧机构20最高点的高度；所述顶升机构10的顶升部101用于顶升防退挡圈802，所述旋拧机构20在所述电机30的驱动下用于旋拧锁头801，实现对锁止机构80的加解锁；优选地，所述电机30为伺服电机；由于所述锁头801与所述防退挡圈802既有的相对位置，所述顶升部101最高点的高度需相应地高于所述旋拧机构20最高点的高度。

在本说明书实施例中，所述顶升部101具有与所述防退挡圈802相匹配的大小和形状，即所述顶升部101具有圆环形截面，且所述圆环形截面的外环直径小于所述防退挡圈802的外环直径，内环直径大于所述防退挡圈802内环的直径。当然，本说明书实施例仅是例举了一种适用于所述防退挡圈802的所述顶升部101，所顶升部101还可以具有其他形状，例如：两个或两个以上竖直设置的圆柱体、截面为扇形的柱体等。

在拧松锁头801时，螺杆部分逐渐伸长；在拧紧过程中，螺杆部分逐步缩短最终螺进电池包梁中。在本说明书实施例中，由于所述顶升机构10能够在所述弹性件的作用下相对于所述导向柱60轴向移动，从而所述顶升机构10能够配合螺杆的伸长或缩短，持续对防退挡圈802进行顶升作用，因此能够同时实现所述旋拧机构20对锁头801进行旋拧并保持到拧紧或拧松动作的完成。

在本说明书实施例中，所述弹性件为第一弹簧50，所述顶升机构10与所述安装板40之间设有导向柱60，所述第一弹簧50套设在所述导向柱60上，所述第一弹簧50的一端与所述顶升机构10的下表面相抵接，所述第一弹簧50的另一端与所述安装板40相抵接，所述顶升机构10与所述导向柱60相对滑动连接；所述导向柱60为所述第一弹簧50的压缩或拉伸提供导向作用；优选地，所述第一弹簧50以一定压缩量压缩安装在所述顶升机构10与所述安装板40之间，使得所述顶升机构10自具有向外顶升的作用力，从而在使用者使用本说明书实施例提供的解锁装置时，更方便省力。

本说明书实施例中，所述第一弹簧50有两个，且两个所述第一弹簧50对称设置在所述旋拧装置20的两侧，当然了，所述第一弹簧50还可以有其他数量多个。

所述顶升机构10设有安装孔，所述导向柱60穿过所述安装孔的一端连接有限位件61，所述限位件61的外径大于所述安装孔的直径，所述限位件61被阻挡在所述安装孔外侧；进一步地，所述安装孔的孔径小于所述第一弹簧50的直径，使得将所述第一弹簧50阻挡在所述安装孔外侧。

优选地，所述安装孔设有与所述限位件61相匹配的台阶，使得所述限位件61能够容置于所述台阶中，在加解锁过程所述顶升机构10与所述导向柱60相对滑动时，所述限位件61不会过于突出于所述顶升机构10对旋拧锁头801造成阻碍，同时保持美观。

所述旋拧机构20设有套接部201，所述套接部201用于套接锁止装置80的锁头801，所述套接部201的底部设有橡胶垫202；所述套接部201与锁头801相匹配，用于“认帽”并将旋拧机构20的旋转带动给锁头801，实现对锁头801的拧松或拧紧；所述橡胶垫202能够减少对锁头801的磨损，减少机械损伤，延长锁止装置80的使用寿命。

所述电机30与所述旋拧机构20之间连接有扭矩传感器301和减速机302；所述减速机302用于将所述电机30的转速减速至适用于所述解锁装置的转速，所述扭矩传感器302用于将扭矩信号实时传送至检测系统，再结合伺服电机控制器输出的角速度、时间以及其他参数，能实现扭矩实时检测，最终对拧紧和解锁过程进行分析和判定。

本说明书实施例提供的一种解锁装置，具有顶升功能，能够对锁止装置的防解锁装置进行解锁；具有旋拧功能，在完成对防解锁装置的解锁后，实现锁止装置的加解锁操作；还具有扭矩动态实时检测功能，在所述扭矩传感器302的作用下，对拧紧和解锁过程进行分析和判定。

实施例2

结合图1至图5，本实施例提供一种解锁装置，所述旋拧机构20还包括旋拧外壳203、解锁套筒204、第二弹簧205和第二弹簧支撑座206，所述旋拧外壳203设置在所述安装板40上，所述第二弹簧205设置在所述解锁套筒204与所述第二弹簧支撑座206之间，所述第二弹簧支撑座206与所述电机30通过传动轴70相连接；所述套接部201位于所述解锁套筒203的端部，所述解锁套筒204能够在所述第二弹簧205的作用下相对于所述第二弹簧支撑座206移动；优选地，所述第二弹簧205具有自动中性，能够沿自身所在的中心轴线牵引所述解锁套筒204的移动；所述安装板40设有容所述传动轴70穿过的开孔；所述旋拧机构203位于所述解锁套筒204的外部，能够对所述旋拧机构20起到保护和阻挡灰尘的作用。

所述旋拧外壳203上侧面设有通孔，所述解锁套筒204能够从所述通孔伸出，所述解锁套筒204下部设有凸台2041，所述凸台2041用于限制所述解锁套筒204伸出所述通孔的距离。

与实施例1的不同之处在于，本实施例提供的一种解锁装置，其中所述解锁套筒204能够相对于所述第二弹簧支撑座206轴向移动。由于电池包通过锁止装置80可拆卸安装在电池包梁90上，且电池包梁90相对固定。在所述第二弹簧205的作用下，所述解锁套筒204能够配合螺杆的伸长或缩短移动，协同所述第一弹簧50对所述顶升机构10的作用，在实际使用中，操作人员在保持将所述顶升机构10持续顶升防退挡圈802时，能够更加省力、便捷。

实施例3

结合图1至5，本实施例提供一种解锁装置，所述第二弹簧支撑座206还连接有导向部2061，所述第二弹簧205的一端与所述导向部2061相连接；所述导向部2061能够对所述解锁套筒204的相对轴向移动起进一步引导方向的作用。

较为优选地，所述导向部2061设有凹槽，所述第二弹簧206的一端设置在所述凹槽内。

所述解锁套筒204设有腔体，所述第二弹簧205的另一端设置在所述腔体内，所述腔体内径大于所述导向部2061的外径，所述导向部2061至少部分设置在所述解锁套筒204的腔体内。

所述解锁套筒204与所述导向部2061设有相互配合的连接键，所述连接键沿竖直方向设置，所述连接键设置在所述解锁套筒204腔体的内壁面上和所述导向部2061外表面；所述电机40的转动经所述传动杆70传递至支撑座206后，进一步地经设置在所述导向部2061外表面的连接键传动给所述解锁套筒204，实现旋拧功能。所述导向部与所述解锁套筒之间在X轴、Y轴和Z方向均存在间隙，所述连接键使得所述解锁套筒204能够在竖直方向上(即Z轴方向)实现浮动，而与第二弹簧支撑座206实现传动。

所述第二弹簧支撑座206与所述安装板40之间还设有连接板，所述传动轴70设有开槽，所述连接板用于固定设置所述第二弹簧支撑座206，所述开槽用于将所述传动轴70的转动传递至所述连接板。

与实施例1的不同之处在于，本实施例提供的一种解锁装置，在实施例2的基础之上，具体说明了一种用于所述解锁套筒204与所述电机30之间的传动方式，其传动当然还可以通过其他方式实现。

本说明书中的各个实施例之间采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，且每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本发明的部分实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。

Claims (10)

1.一种解锁装置，其特征在于，包括顶升机构(10)、旋拧机构(20)和电机(30)，所述电机(30)用于驱动所述旋拧机构(20)，所述顶升机构(10)设置在所述旋拧机构(20)的外侧，所述旋拧机构(20)连接有安装板(40)，所述顶升机构(10)与所述安装板(40)之间设有弹性件，所述顶升机构(10)能够相对于所述旋拧机构(20)轴向移动，所述顶升机构(10)设有顶升部(101)，所述顶升部(101)最高点的高度高于所述旋拧机构(20)最高点的高度。

2.根据权利要求1所述的一种解锁装置，其特征在于，所述弹性件为第一弹簧(50)，所述顶升机构(10)与安装板(40)之间设有导向柱(60)，所述第一弹簧(50)套设在所述导向柱(60)上，所述第一弹簧(50)的一端与所述顶升机构(10)的下表面相抵接，所述顶升机构(10)与所述导向柱(60)相对滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种解锁装置，其特征在于，所述顶升机构(10)设有安装孔，所述导向柱(60)穿过所述安装孔的一端连接有限位件(61)，所述限位件(61)的外径大于所述安装孔的直径。

4.根据权利要求1所述的一种解锁装置，其特征在于，所述旋拧机构(20)设有套接部(201)，所述套接部(201)用于套接锁止装置的锁头(801)，所述套接部(201)的底部设有橡胶垫(202)。

5.根据权利要求1所述的一种解锁装置，其特征在于，所述旋拧机构(20)还包括旋拧外壳(203)、解锁套筒(204)、第二弹簧(205)和第二弹簧支撑座(206)，所述旋拧外壳(203)设置在所述安装板(40)上，所述第二弹簧(205)设置在所述解锁套筒(204)与所述第二弹簧支撑座(206)之间，所述第二弹簧支撑座(206)与所述电机(30)通过传动轴(70)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种解锁装置，其特征在于，所述旋拧外壳(203)上侧面设有通孔，所述解锁套筒(204)能够从所述通孔伸出，所述解锁套筒(204)下部设有凸台(2041)，所述凸台用于限制所述解锁套筒(204)伸出所述通孔的距离。

7.根据权利要求5所述的一种解锁装置，其特征在于，所述第二弹簧支撑座(206)还连接有导向部(2061)，所述第二弹簧(206)的一端与所述导向部(2061)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种解锁装置，其特征在于，所述解锁套筒(204)设有腔体，所述第二弹簧(205)的另一端设置在所述腔体内，所述腔体内径大于所述导向部(2061)的外径，所述导向部(2061)至少部分设置在所述解锁套筒(204)的腔体内。

9.根据权利要求7所述的一种解锁装置，其特征在于，所述解锁套筒(204)与所述导向部(2061)设有相互配合的连接键，所述连接键沿竖直方向设置，所述连接键设置在所述解锁套筒(204)腔体的内壁面上和所述导向部(2061)外表面。

10.根据权利要求1所述的一种解锁装置，其特征在于，所述电机(30)与所述旋拧机构(20)之间连接有扭矩传感器(301)和减速机(302)。

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