CN113013541B - 一种电池包锁止机构及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体是一种电池包锁止机构及车辆，电池包锁止机构包括锁止壳体、第一传动件、第二传动件和限位件；锁止壳体上设置有缺口；限位件包括第二抵接面，限位件卡接在缺口内；第一传动件和第二传动件均设置在锁止壳体内，第二传动件与锁止壳体连接，第二传动件上设置有连接部和限位部；第一传动件带动连接部转动，使得限位部由第一位置转动至第二位置，限位部与第二抵接面抵接，限制限位件沿着第二传动件的轴线方向移动；本发明将锁止壳体设置在车辆的车身上，限位件设置在电池包上，第一传动件能够带动第二传动件转动，使得限位部与限位件限位抵接，限制限位件沿着第二传动件的轴线方向移动，进而实现对电池包的精准限位。

Description

一种电池包锁止机构及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电池包锁止机构及车辆。
背景技术
为响应节能减排号召，各大汽车企业全面迎来电动化时代，传统重卡作为污染源之一，势必会被电动化取代。因重卡满载质量大需求电量多，所以存在充电时间长及快充会加速电池衰减等问题，更换电池包来解决此类的问题，从而提升运营效益。
电池包锁止机构是实现重卡换电的重要组成部分，目前市场上实现重卡换电的车型并不多，相应的电池包锁止机构不成熟，存在非全约束，锁止功能可靠性低，对电池框架及车身固定底座精度要求高现象。并且重卡换电的电池包锁止机构通常利用气缸或电机等驱动装置来实现锁止和解锁功能，当失去动能时电池包锁止机构存在退锁风险。
基于现有技术存在的缺点，急需研究一种电池包锁止机构及车辆，来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种电池包锁止机构及车辆，本发明将锁止壳体设置在车辆的车身上，限位件设置在电池包上，且所述第一传动件能够带动所述第二传动件转动，使得限位部与限位件限位抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动，进而实现对电池包的精准限位；且在所述电池包锁止机构无动能时也能实现对电池包的自锁功能。
本发明公开了一种电池包锁止机构，包括锁止壳体、第一传动件、第二传动件和限位件；
所述锁止壳体用于与车辆的车身连接，所述锁止壳体上设置有缺口；
所述限位件包括第二抵接面，所述限位件用于与车辆的电池包连接，且所述限位件卡接在所述缺口内；
所述第一传动件和所述第二传动件均设置在所述锁止壳体内，所述第二传动件与所述锁止壳体连接，所述第二传动件上设置有连接部和限位部；所述第一传动件带动所述连接部转动，使得所述限位部由第一位置转动至第二位置，所述限位部与所述第二抵接面抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动。
进一步地，所述锁止壳体包括结构相同的第一壳体和第二壳体；
所述第一壳体上设置有第一连接槽，所述第二壳体上设置有第二连接槽，所述第一连接槽和所述第二连接槽相对设置。
进一步地，所述第二传动件为柱状结构；
所述连接部和所述限位部设置在所述第二传动件的侧壁上；
所述第二传动件的两端分别设置有凸台，两个所述凸台分别设置在所述第一连接槽和第二连接槽，使得所述第二传动件能够在所述第一连接槽或所述第二连接槽内转动。
进一步地，所述限位部包括第一抵接面，所述第一抵接面为螺旋曲面；
所述第二抵接面为螺旋曲面，所述第二抵接面的曲率与第一抵接面的曲率相同，所述第二传动件转动使得所述第一抵接面与所述第二抵接面抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动。
进一步地，所述第一传动件为蜗杆，所述连接部上设置有所述蜗杆相配合的蜗轮；
所述蜗杆与所述蜗轮的摩擦角大于蜗杆的升角。
进一步地，所述第一壳体上设置有第一限位槽和第二限位槽；
所述第二壳体上设置有第三限位槽和第四限位槽；
所述第一壳体和所述第二壳体连接后，所述第一限位槽和所述第三限位槽形成限位孔，所述第二限位槽和所述第四限位槽形成限位通孔；所述第一传动件的一端设置在所述限位孔，所述第一传动件的另一端穿设在所述限位通孔内，且所述限位通孔内设置有第一防退齿。
进一步地，所述第一传动件的另一端设置有弹性件和螺栓头；
所述弹性件套设在所述第一传动件上，所述螺栓头与所述第一传动件连接。
进一步地，所述螺栓头上设置有圆环部，所述圆环部的一端设置有与所述第一防退齿相配合的第二防退齿，第一传动件的另一端插入所述圆环部内，且所述第一传动件与所述圆环部卡接，使得所述第一传动件与所述锁止壳体相对固定。
进一步地，所述限位件上还设置有圆弧面，所述圆弧面的直径大于所述第二传动件的直径；所述圆弧面与所述锁止壳体抵接。
本发明另一方面保护一种车辆，包括车身、电池包和如上所述的电池包锁止机构；
所述限位件与电池包可拆卸连接，所述锁止壳体与所述车身可拆卸连接，所述电池包通过所述电池包锁止机构和所述车身可拆卸地相连。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
1.本发明将锁止壳体设置在车辆的车身上，限位件设置在电池包上，且所述第一传动件能够带动所述第二传动件转动，使得限位部与限位件限位抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动，进而实现对电池包的精准限位；且在所述电池包锁止机构无动能时也能实现对电池包的自锁功能。
2.本发明将所述第一抵接面和所述第二抵接面均设置为螺旋曲面，这增加了限位部与限位件之间的接触面积，进而增大了所述电池包锁止机构极限载荷能力和摩擦面积，使得能够保证电池包锁止机构对电池包的锁止力。
3.本发明在锁止壳体上设置有第一防退齿，螺栓头通过第一防退齿与第一防退齿连接，避免在振动情况下所述第一传动件松动，这在一定程度上保证了电池包锁止机构对电池包锁止的准确度。
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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为本实施例所述电池包锁止机构的结构图；
图2为本实施例所述电池包锁止机构的爆炸图；
图3为本实施例所述第二传动件的结构图；
图4为本实施例所述第一壳体和所述第二壳体连接后的结构图；
图5为本实施例所述第一传动件与所述螺栓头连接后的结构图。
其中，图中附图标记对应为：
1-锁止壳体；2-第一传动件；3-第二传动件；4-限位件；11-第一壳体；12-第二壳体；13-缺口；21-弹性件；22-螺栓头；23-圆环部；31-连接部；32-限位部；33-凸台；41-第二抵接面；42-圆弧面；121-第二连接槽；122-第三限位槽；123-第四限位槽；321-第一抵接面。
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。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，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术存在以下缺点：现有技术中的电池包锁止机构是实现重卡换电的重要组成部分，目前市场上实现重卡换电的车型并不多，相应的电池包锁止机构不成熟，存在非全约束，锁止功能可靠性低，对电池框架及车身固定底座精度要求高现象。并且重卡换电的电池包锁止机构通常利用气缸或电机等驱动装置来实现锁止和解锁功能，当失去动能时电池包锁止机构存在退锁风险。
针对现有技术的缺陷，本发明将锁止壳体设置在车辆的车身上，限位件设置在电池包上，且所述第一传动件能够带动所述第二传动件转动，使得限位部与限位件限位抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动，进而实现对电池包的精准限位；且在所述电池包锁止机构无动能时也能实现对电池包的自锁功能。
实施例1
参见附图1～图5，本实施例提供了一种电池包锁止机构及车辆，电池包锁止机构包括锁止壳体1、第一传动件2、第二传动件3和限位件4；
所述锁止壳体1用于与车辆的车身连接，所述锁止壳体1上设置有缺口13；
所述限位件4包括第二抵接面41，所述限位件4用于与车辆的电池包连接，且所述限位件4卡接在所述缺口13内；
所述第一传动件2和所述第二传动件3均设置在所述锁止壳体1内，所述第二传动件3与所述锁止壳体1连接，所述第二传动件3上设置有连接部31和限位部32；所述第一传动件2带动所述连接部31转动，使得所述限位部32由第一位置转动至第二位置，所述限位部32与所述第二抵接面41抵接，限制所述限位件4沿着所述第二传动件3的轴线方向移动。
需要说明的是：在本实施例中将锁止壳体1设置在车辆的车身上，限位件4设置在电池包上；当更换电池包时，将限位件4随着电池包下落至所述锁止壳体1的缺口13内，且所述第一传动件2能够带动所述第二传动件3转动，使得限位部32与限位件4限位抵接，限制所述限位件沿着所述第二传动件的轴线方向移动，进而实现对电池包的精准限位；且在所述电池包锁止机构无动能时也能实现对电池包的自锁功能。
还需要说明的是：本实施例中的电池包锁止机构体积小，布置灵活。
优选地，所述锁止壳体1包括结构相同的第一壳体11和第二壳体12；
所述第一壳体11上设置有第一连接槽，所述第二壳体12上设置有第二连接槽121，所述第一连接槽和所述第二连接槽121相对设置。
具体的，所述第一壳体11设置有多个第一连接孔，所述第二壳体12设置有多个第二连接孔；所述第一连接孔的数量和位置与所述第二连接孔的数量和位置相对应。
具体地，所述第一壳体11和所述第二壳体12通过螺栓连接，所述螺栓依次穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔，且所述螺栓的数量和所述第一连接孔的数量相一致。
在一些可能的实施例中，所述第一连接孔和所述第二连接孔的数量均为4个。
在一些可能的实施例中，所述第一壳体11上设置有第一缺口，所述第二壳体12上设置有第二缺口，所述第一壳体11和所述第二壳体12连接后，所述第一缺口和所述第二缺口形成缺口13。
优选地，所述第二传动件3为柱状结构；
所述连接部31和所述限位部32设置在所述第二传动件3的侧壁上；
所述第二传动件3的两端分别设置有凸台33，两个所述凸台33分别设置在所述第一连接槽和第二连接槽121，使得所述第二传动件3能够在所述第一连接槽或所述第二连接槽121内转动。
在一些可能的实施例中，所述连接部31的一端与所述限位部32的一端连接，所述连接部31的另一端与所述限位部32的另一端形成通槽；所述连接部31的长度与所述限位部32的长度相等，还可以看成，所述连接部31完全转动后使所述第二传动件2转动的角度与所述限位部32完全转动后使所述第二传动件2转动的角度相等；所述通槽的长度略小于所述连接部31的长度。
需要说明的是：在本实施例中，所述第一位置为所述通槽与所述缺口13相对；所述第二位置为所述限位部32转动至所述缺口13处，所述通槽完全转动至所述锁止外壳1内部；第二位置还可以看成所述通槽完全与缺口13错开。
在本实施例中，所述第一传动件2一直与所述连接部31连接，所述第一传动件2与所述第二传动件3连接的初始状态为：所述第一传动件2与所述连接部31连接，且所述通槽与所述缺口13相对；
所述第一传动件2带动所述第二传动件3转动过程为：当需要对电池包限位时，所述第一传动件2带动所述第二传动件3转动，使得所述通槽转动至所述锁止壳体1内部，且所述限位部32与所述缺口13相对设置，所述第一抵接面321与所述第二抵接面41抵接，进而实现对电池包的限位。
优选地，所述限位部32包括第一抵接面321，所述第一抵接面321为螺旋曲面；
所述限位件4包括第二抵接面41，所述第二抵接面41为螺旋曲面，所述第二抵接面41的曲率与第一抵接面321的曲率相同，所述第二传动件3转动使得所述第一抵接面321与所述第二抵接面41抵接，限制所述限位件4沿着所述第二传动件3的轴线方向移动；本实施例将所述第一抵接面321和所述第二抵接面41均设置为螺旋曲面，这增加了限位部32与限位件4之间的接触面积，进而增大了所述电池包锁止机构极限载荷能力和摩擦面积，使得能够保证电池包锁止机构对电池包的锁止力。
在一些可能的实施例中，所述限位部32的厚度可看成由窄变为宽，且所述第一抵接面321为螺旋曲面；所述第二抵接面41也为螺旋曲面，当第一传动件2带动第二传动件3转动时，所述第一抵接面321逐渐朝向所述第二抵接面41移动，所述第一抵接面321与所述第二抵接面41之间的间隙逐渐减小直至两者紧配合，实现对电池包Z向限位功能。
在一些可能的实施例中，所述第一抵接面321与所述第二抵接面41抵接后，能够限制电池包Z向及X向或Y向位移。
优选地，所述第一传动件2为蜗杆，所述连接部31上设置有所述蜗杆相配合的蜗轮；
所述蜗杆与所述蜗轮的摩擦角大于蜗杆的升角，使得蜗杆与蜗轮接触角度设计满足自锁功能。
在一些可能的实施例中，所述蜗杆的一端设置有卡接部。
优选地，所述第一壳体11上设置有第一限位槽和第二限位槽；
所述第二壳体12上设置有第三限位槽122和第四限位槽123；
所述第一壳体11和所述第二壳体12连接后，所述第一限位槽和所述第三限位槽122形成限位孔，所述第二限位槽和所述第四限位槽123形成限位通孔；
所述第一传动件2的一端设置在所述限位孔，所述第一传动件2的另一端穿设在所述限位通孔内，且所述限位通孔内设置有第一防退齿。
优选地，所述第一传动件2的另一端设置有弹性件21和螺栓头22；
所述弹性件21套设在所述第一传动件2上，所述螺栓头22与所述第一传动件2连接。
具体地，所述弹性件21为弹簧，所述弹簧的一端与所述蜗杆的卡接部抵接，所述弹簧的另一端与所述螺栓头22抵接。
优选地，所述螺栓头22上设置有圆环部23，所述圆环部23的一端设置有与所述第一防退齿相配合的第二防退齿，第一传动件2的另一端插入所述圆环部23内，且所述第一传动件2与所述圆环部23卡接，使得所述第一传动件2与所述锁止壳体1相对固定；本实施例在锁止壳体1上设置有第一防退齿，螺栓头22通过第二防退齿与第一防退齿连接，避免在振动情况下所述第一传动件2松动，这在一定程度上保证了电池包锁止机构对电池包锁止的准确度。
在一些可能的实施例中，所述圆环部23与所述螺栓头22一体成型，所述圆环部23上设置的第二防退齿，通过第一防退齿和第二防退齿啮合，可在防止在振动情况下蜗杆松动。
优选地，所述限位件4上还设置有圆弧面42，所述圆弧面42的直径大于所述第二传动件3的直径；所述圆弧面42与所述锁止壳体1抵接。
所述电池包锁止机构锁止电池包的过程：当更换电池包时，将限位件4随着电池包下落至所述锁止壳体1的缺口13内，且所述第一传动件2能够带动所述第二传动件3转动，使得限位部32与限位件4限位抵接，进而实现对电池包的精准限位；且在所述电池包锁止机构无动能时也能实现对电池包的自锁功能。
需要说明的是：当所述电池包朝向所述电池包锁止机构下落时，所述第二传动件3的通槽与所述缺口13相对应，使得所述电池包能够卡接在所述缺口13内。
本发明另一方面保护一种车辆，包括车身、电池包和如上所述的电池包锁止机构；
所述限位件4与电池包可拆卸连接，所述锁止壳体1与所述车身可拆卸连接，所述电池包通过所述电池包锁止机构和所述车身可拆卸地相连。
在一些可能的实施例中，所述车辆还包括外部驱动机构，所述外部驱动机构对螺栓头22沿着径向推动，对所述弹性件21进行压缩，第二防退齿随径向向内位移至与第一防退齿错开。
在一些可能的实施例中，所述外部驱动机构可以为气缸。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。
应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
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。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电池包锁止机构，其特征在于，包括锁止壳体(1)、第一传动件(2)、第二传动件(3)和限位件(4)；
所述锁止壳体(1)用于与车辆的车身连接，所述锁止壳体(1)上设置有缺口(13)；
所述限位件(4)包括第二抵接面(41)，所述第二抵接面(41)为螺旋曲面，所述限位件(4)用于与车辆的电池包连接，且所述限位件(4)卡接在所述缺口(13)内；
所述第一传动件(2)和所述第二传动件(3)均设置在所述锁止壳体(1)内，所述第二传动件(3)与所述锁止壳体(1)连接，所述第二传动件(3)上设置有连接部(31)和限位部(32)；所述第一传动件(2)为蜗杆，所述连接部(31)上设置有所述蜗杆相配合的蜗轮；所述蜗杆与所述蜗轮的摩擦角大于蜗杆的升角；所述限位部(32)包括第一抵接面(321)，所述第一抵接面(321)为螺旋曲面，第一抵接面(321)的曲率与所述第二抵接面(41)的曲率相同；所述第一传动件(2)带动所述连接部(31)转动，使得所述限位部(32)由第一位置转动至第二位置，所述限位部(32)与所述第二抵接面(41)抵接，使得所述第一抵接面(321)与所述第二抵接面(41)抵接，限制所述限位件(4)沿着所述第二传动件(3)的轴线方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述锁止壳体(1)包括结构相同的第一壳体(11)和第二壳体(12)；
所述第一壳体(11)上设置有第一连接槽，所述第二壳体(12)上设置有第二连接槽(121)，所述第一连接槽和所述第二连接槽(121)相对设置。
3.根据权利要求2所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述第二传动件(3)为柱状结构；
所述连接部(31)和所述限位部(32)设置在所述第二传动件(3)的侧壁上；
所述第二传动件(3)的两端分别设置有凸台(33)，两个所述凸台(33)分别设置在所述第一连接槽和第二连接槽(121)，使得所述第二传动件(3)能够在所述第一连接槽或所述第二连接槽(121)内转动。
4.根据权利要求2所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述第一壳体(11)上设置有第一限位槽和第二限位槽；
所述第二壳体(12)上设置有第三限位槽(122)和第四限位槽(123)；所述第一壳体(11)和所述第二壳体(12)连接后，所述第一限位槽和所述第三限位槽(122)形成限位孔，所述第二限位槽和所述第四限位槽(123)形成限位通孔；所述第一传动件(2)的一端设置在所述限位孔，所述第一传动件(2)的另一端穿设在所述限位通孔内，且所述限位通孔内设置有第一防退齿。
5.根据权利要求4所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述第一传动件(2)的另一端设置有弹性件(21)和螺栓头(22)；
所述弹性件(21)套设在所述第一传动件(2)上，所述螺栓头(22)与所述第一传动件(2)连接。
6.根据权利要求5所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述螺栓头(22)上设置有圆环部(23)，所述圆环部(23)的一端设置有与所述第一防退齿相配合的第二防退齿，第一传动件(2)的另一端插入所述圆环部(23)内，且所述第一传动件(2)与所述圆环部(23)卡接，使得所述第一传动件(2)与所述锁止壳体(1)相对固定。
7.根据权利要求1所述的一种电池包锁止机构，其特征在于，所述限位件(4)上还设置有圆弧面(42)，所述圆弧面(42)的直径大于所述第二传动件(3)的直径；所述圆弧面(42)与所述锁止壳体(1)抵接。
8.一种车辆，其特征在于，包括车身、电池包和如权利要求1-7任意一项所述的电池包锁止机构；
所述限位件(4)与电池包可拆卸连接，所述锁止壳体(1)与所述车身可拆卸连接，所述电池包通过所述电池包锁止机构和所述车身可拆卸地相连。
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