CN113602066A - 用于换电电池箱的锁止装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于换电电池箱的锁止装置，其包括锁止限位组件和旋转锁止组件，锁止限位组件中锁止底座和锁止滑块均固定设于护栏中护栏纵梁的外侧，且锁止垫片设于护栏辅助梁外侧面，锁杆轴滑动设于锁止滑块中，旋转锁止组件固定设于车身框架上且位于电池箱的两侧，且旋转锁止组件中轴套支座固定于车身框架上，旋转销轴与轴套支座转动连接，锥形锁止套筒设于旋转销轴上，且齿轮设于锥形锁止套筒上，当齿轮与锁杆轴上的轮齿相啮合时，锁止限位组件和旋转锁止组件能实现自锁。本发明不仅能对电池箱进行刚性自锁固定，当锁止装置解锁时，可以推动锁杆轴的楔形块克服弹簧作用力从而实现啮合分离，同时旋转锁止组件向上旋转90°即可实现解锁。

Description

用于换电电池箱的锁止装置
技术领域
本发明属于锁止机构技术领域，具体涉及一种用于换电电池箱的锁止装置。
背景技术
随着电动汽车的大量普及，电动汽车已被越来越多人接受和认可。现有电动汽车可换式电池一般是通过快速更换机构或联动锁止机构实现电池便捷的固定在底盘上，以实现电池的可靠固定和安装。同时电池箱工作在振动环境下，其要保证电池箱和车体之间的锁止可靠稳定。因此，设计一种在汽车各种工况行驶过程中和汽车更换电池时，能稳定可靠的锁止机构显得尤其重要。
发明内容
针对以上情况，本发明提供一种用于换电电池箱的锁止装置，在护栏上和车身框架上分别设置锁止限位组件及旋转锁止组件，当锁止装置锁止时，锁杆轴在压缩弹簧的作用下与旋转锁止组件上的齿轮相啮合，实现了锁止装置的自锁功能，当锁止装置解锁时，可以推动锁杆轴的楔形块克服弹簧作用力从而实现啮合分离，同时旋转锁止组件向上旋转90°即可实现解锁，有利于快速便捷实现护栏与车身框架的锁定及解锁，具有操作简单，实用性强，方便快捷等优点。
本发明采用的技术方案是，一种用于换电电池箱的锁止装置，其包括锁止限位组件和旋转锁止组件，所述锁止限位组件对称设于护栏的两侧，且所述锁止限位组件包括锁止底座、锁止滑块、锁止垫片、锁杆轴和锁止弹簧，所述锁止底座和锁止滑块均固定设于所述护栏中护栏纵梁的外侧，且所述锁止滑块设于所述锁止底座中，所述锁止垫片固定设于所述护栏中护栏辅助梁的外侧面，且所述锁杆轴滑动设于所述锁止滑块中，所述锁杆轴的第一端穿过所述锁止滑块中的锁止导向孔、所述护栏纵梁上的纵梁导向孔以及锁止垫片插入所述护栏辅助梁上的辅助梁导向孔中，所述压缩弹簧设于所述锁杆轴上，且所述压缩弹簧的第一端与所述锁止垫片的第一端面固定连接，所述压缩弹簧的第二端与所述锁杆轴的第一侧面固定连接；所述旋转锁止组件固定设于车身框架上且位于电池箱的两侧，所述旋转锁止组件包括轴套支座、旋转销轴、锥形锁止套筒和齿轮，所述轴套支座固定于所述车身框架上，且所述旋转销轴呈T形结构状，所述旋转销轴的第一端与所述轴套支座转动连接，所述旋转销轴的第二端设有所述锥形锁止套筒，且所述锥形锁止套筒与所述旋转销轴螺纹连接，所述齿轮设于所述锥形锁止套筒上，且当所述齿轮与所述锁杆轴中楔形块上的轮齿相啮合时，所述锁止限位组件和旋转锁止组件能实现自锁。
进一步地，所述护栏设于所述电池箱上，且所述护栏包括护栏横梁、护栏纵梁、护栏辅助梁和护栏支撑梁，所述护栏横梁和护栏纵梁两两连接组成矩形护栏框架主体，且所述护栏框架主体中设有所述护栏支撑梁和护栏辅助梁，所述护栏支撑梁位于所述护栏框架主体的中间处，且所述护栏辅助梁靠近所述护栏纵梁，所述护栏纵梁上设有纵梁导向孔，且所述护栏辅助梁上设有与所述纵梁导向孔相对应的辅助梁导向孔。
优选地，所述纵梁导向孔的中心轴线和辅助梁导向孔的中心轴线重合，且所述纵梁导向孔的孔径大于所述辅助梁导向孔的孔径。
优选地，所述锁止滑块的中间部设有锁止导向孔，且所述锁杆轴滑动设于所述锁止导向孔中。
进一步地，所述锁杆轴的中间部呈矩形截面状，且所述锁杆轴的第一端设有锁杆圆杆，所述锁杆圆杆呈圆形截面状，且所述锁杆轴的第二端设有楔形块，所述楔形块的第一端面呈弧面结构，且所述楔形块的弧面上设有轮齿。
进一步地，所述锁止底座包括限位板、上加强板和下加强板，所述上加强板和下加强板分别设于所述限位板的两端，且所述限位板上设有开口朝上的锁止半圆孔。
优选地，所述轴套支座中间部设有支座空腔，且所述轴套支座的第一侧面设有弧形侧面，所述轴套支座的前端设有水平凸台。
优选地，当所述旋转锁止组件上的齿轮与所述锁杆轴上的轮齿啮合时，所述旋转锁止组件与所述锁止限位组件能实现自锁。
优选地，当所述旋转锁止组件与所述锁止限位组件自锁时，所述旋转销轴卡合于所述锁止半圆孔中，且所述锥形锁止套筒的第一端面与所述限位板的第一端面重合。
本发明的特点和有益效果是：
1、本发明提供的一种用于换电电池箱的锁止装置，在电池箱侧面设置护栏，护栏可以直接作为电动汽车车身侧面的防撞梁，不仅可以省去车身端固定式侧面防撞梁，同时也解决了因车身端固定式防撞梁的设置，导致电池箱无法侧面换电的问题。
2、本发明提供的一种用于换电电池箱的锁止装置，在护栏上和车身框架上分别设置锁止限位组件及旋转锁止组件，当锁止装置锁止时，锁杆轴在压缩弹簧的作用下与旋转锁止组件上的齿轮相啮合，实现了锁止装置的自锁功能，不仅能对电池箱进行刚性自锁固定，同时有效防止了电池箱在振动环境下松动问题。
3、本发明提供的一种用于换电电池箱的锁止装置，当锁止装置解锁时，可以推动锁杆轴的楔形块克服弹簧作用力从而实现啮合分离，同时旋转锁止组件向上旋转90°即可实现解锁，有利于快速便捷实现护栏与车身框架的锁定及解锁，具有操作简单，实用性强，方便快捷等优点。
附图说明
图1是本发明用于换电电池箱的锁止装置的整体结构示意图；
图2是本发明锁止限位组件安装在护栏上的安装示意图；
图3是本发明锁止滑块的结构示意图；
图4是本发明锁杆轴的结构示意图；
图5是本发明护栏的结构示意图；
图6是本发明旋转锁止组件的结构示意图；
图7是本发明轴套支座的结构示意图；
图8是本发明的锁止限位组件与旋转锁止组件安装示意图。
主要附图标记：
锁止限位组件1；锁止底座11；限位板111；上加强板112；下加强板113；锁止半圆孔114；锁止滑块12；锁止导向孔121；锁止垫片13；锁杆轴14；锁杆圆杆141；楔形块142；轮齿143；锁止弹簧15；旋转锁止组件2；轴套支座21；支座空腔211；弧形侧面212；水平凸台213；旋转销轴22；锥形锁止套筒23；齿轮24；护栏3；护栏横梁31；护栏纵梁32；纵梁导向孔321；护栏辅助梁33；辅助梁导向孔331；护栏支撑梁34；护栏框架主体35；车身框架4；电池箱5。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。
本发明提供的用于换电电池箱的锁止装置，如图1和图2所示，其包括锁止限位组件1和旋转锁止组件2，锁止限位组件1对称设于护栏3的两侧。锁止限位组件1包括锁止底座11、锁止滑块12、锁止垫片13、锁杆轴14和锁止弹簧15，锁止底座11和锁止滑块12均固定设于护栏3中护栏纵梁32的外侧，且锁止滑块12设于锁止底座11中，锁止垫片13固定设于护栏辅助梁33外侧面，且锁杆轴14滑动设于锁止滑块12中，锁杆轴14的第一端穿过锁止滑块12中的锁止导向孔121、护栏纵梁32上的纵梁导向孔321以及锁止垫片13插入护栏辅助梁33上的辅助梁导向孔331中，压缩弹簧15设于锁杆轴14上，且压缩弹簧15的第一端与锁止垫片13的第一端面固定连接，压缩弹簧15的第二端与锁杆轴14的第一侧面固定连接。
在一种优选方式中，锁止底座11包括限位板111、上加强板112和下加强板113，上加强板112和下加强板113分别设于限位板111的两端，且限位板111上设有开口朝上的锁止半圆孔114。
如图3所示，锁止滑块12的中间部设有锁止导向孔121，且锁杆轴14滑动设于锁止导向孔121中。
如图4所示，锁杆轴14的中间部呈矩形截面状，且锁杆轴14的第一端设有锁杆圆杆141，锁杆圆杆141呈圆形截面状，且锁杆轴14的第二端设有楔形块142，楔形块142的第一端面呈弧面结构，且楔形块142的弧面上设有轮齿143。
如图5所示，护栏3设于电池箱5上，且护栏3包括护栏横梁31、护栏纵梁32、护栏辅助梁33和护栏支撑梁34，护栏横梁31和护栏纵梁32两两连接组成矩形护栏框架主体35，且护栏框架主体35中设有护栏支撑梁34和护栏辅助梁33，护栏支撑梁34位于护栏框架主体35的中间处，且护栏辅助梁33靠近护栏纵梁32，护栏纵梁32上设有纵梁导向孔321，且护栏辅助梁33上设有与纵梁导向孔321相对应的辅助梁导向孔331。
在一种优选方式中，纵梁导向孔321的中心轴线和辅助梁导向孔331的中心轴线重合，且纵梁导向孔321的孔径大于辅助梁导向孔331的孔径。
如图6所示，旋转锁止组件2固定设于车身框架4上且位于电池箱5的两侧，旋转锁止组件2包括轴套支座21、旋转销轴22、锥形锁止套筒23和齿轮24，轴套支座21固定于车身框架4上，且旋转销轴22呈T形结构状，旋转销轴22的第一端与轴套支座21转动连接，旋转销轴22的第二端设有锥形锁止套筒23，且锥形锁止套筒23与旋转销轴22螺纹连接，齿轮24设于锥形锁止套筒23上，且当齿轮24与锁杆轴14中楔形块142上的轮齿143相啮合时，锁止限位组件1和旋转锁止组件2能实现自锁。
如图7所示，轴套支座21中间部设有支座空腔211，且轴套支座21的第一侧面设有弧形侧面212，轴套支座21的前端设有水平凸台213。
如图8所示，当旋转锁止组件2上的齿轮24与锁杆轴14上的轮齿143啮合时，旋转锁止组件2与锁止限位组件1能实现自锁。
在一种优选方式中，当旋转锁止组件2与锁止限位组件1自锁时，旋转销轴22卡合于锁止半圆孔114中，且锥形锁止套筒23的第一端面与限位板111的第一端面重合。
本发明的具体操作步骤如下：
如图1～图8所示，本发明的用于换电电池箱的锁止装置，其包括锁止限位组件1和旋转锁止组件2，锁止限位组件1对称设于护栏3的两侧，且锁止限位组件1包括锁止底座11、锁止滑块12、锁止垫片13、锁杆轴14和锁止弹簧15，锁止底座11和锁止滑块12均固定设于护栏3中护栏纵梁32的外侧，且锁止垫片13固定设于护栏辅助梁33外侧面，锁杆轴14滑动设于锁止滑块12中，旋转锁止组件2固定设于车身框架4上且位于电池箱5的两侧，旋转锁止组件2包括轴套支座21、旋转销轴22、锥形锁止套筒23和齿轮24，轴套支座21固定于车身框架4上，且旋转销轴与轴套支座21转动连接，旋转销轴22上设有锥形锁止套筒23，且齿轮24设于锥形锁止套筒23上，且当齿轮24与锁杆轴14上的轮齿143相啮合时，锁止限位组件1和旋转锁止组件2能实现自锁。
在锁止装置工作时，首先分别将锁止限位组件1和旋转锁止组件2固定在护栏3和车身框架4上，其次将固定有护栏3的电池箱5放置于车身框架4上，向内推动锁杆轴14的楔形块142，同时旋转锁止组件2下旋转90°，使得旋转销轴的下表面与支座空腔211前端的水平凸台213贴合，松开锁杆轴14，锁杆轴14在锁止弹簧15的作用下向前恢复至初始位置，此时锁杆轴14上的轮齿143与旋转锁止组件2上的齿轮24相啮合，进而实现了锁止装置的自锁功能。当对锁止装置解锁时，可以推动锁杆轴14上的楔形块142克服弹簧作用力从而实现啮合分离，同时旋转锁止组件2向上旋转90°即可实现解锁。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，其包括锁止限位组件和旋转锁止组件，
所述锁止限位组件对称设于护栏的两侧，且所述锁止限位组件包括锁止底座、锁止滑块、锁止垫片、锁杆轴和锁止弹簧，所述锁止底座和锁止滑块均固定设于所述护栏中护栏纵梁的外侧，且所述锁止滑块设于所述锁止底座中，所述锁止垫片固定设于所述护栏中护栏辅助梁的外侧面，且所述锁杆轴滑动设于所述锁止滑块中，所述锁杆轴的第一端穿过所述锁止滑块中的锁止导向孔、所述护栏纵梁上的纵梁导向孔以及锁止垫片插入所述护栏辅助梁上的辅助梁导向孔中，所述压缩弹簧设于所述锁杆轴上，且所述压缩弹簧的第一端与所述锁止垫片的第一端面固定连接，所述压缩弹簧的第二端与所述锁杆轴的第一侧面固定连接；
所述旋转锁止组件固定设于车身框架上且位于电池箱的两侧，所述旋转锁止组件包括轴套支座、旋转销轴、锥形锁止套筒和齿轮，所述轴套支座固定于所述车身框架上，且所述旋转销轴呈T形结构状，所述旋转销轴的第一端与所述轴套支座转动连接，所述旋转销轴的第二端设有所述锥形锁止套筒，且所述锥形锁止套筒与所述旋转销轴螺纹连接，所述齿轮设于所述锥形锁止套筒上，且当所述齿轮与所述锁杆轴中楔形块上的轮齿相啮合时，所述锁止限位组件和旋转锁止组件能实现自锁。
2.根据权利要求1所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述护栏设于所述电池箱上，且所述护栏包括护栏横梁、护栏纵梁、护栏辅助梁和护栏支撑梁，所述护栏横梁和护栏纵梁两两连接组成矩形护栏框架主体，且所述护栏框架主体中设有所述护栏支撑梁和护栏辅助梁，所述护栏支撑梁位于所述护栏框架主体的中间处，且所述护栏辅助梁靠近所述护栏纵梁，所述护栏纵梁上设有纵梁导向孔，且所述护栏辅助梁上设有与所述纵梁导向孔相对应的辅助梁导向孔。
3.根据权利要求2所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述纵梁导向孔的中心轴线和辅助梁导向孔的中心轴线重合，且所述纵梁导向孔的孔径大于所述辅助梁导向孔的孔径。
4.根据权利要求1所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述锁止滑块的中间部设有锁止导向孔，且所述锁杆轴滑动设于所述锁止导向孔中。
5.根据权利要求4所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述锁杆轴的中间部呈矩形截面状，且所述锁杆轴的第一端设有锁杆圆杆，所述锁杆圆杆呈圆形截面状，且所述锁杆轴的第二端设有楔形块，所述楔形块的第一端面呈弧面结构，且所述楔形块的弧面上设有轮齿。
6.根据权利要求1所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述锁止底座包括限位板、上加强板和下加强板，所述上加强板和下加强板分别设于所述限位板的两端，且所述限位板上设有开口朝上的锁止半圆孔。
7.根据权利要求1所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，所述轴套支座中间部设有支座空腔，且所述轴套支座的第一侧面设有弧形侧面，所述轴套支座的前端设有水平凸台。
8.根据权利要求1所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，当所述旋转锁止组件上的齿轮与所述锁杆轴上的轮齿啮合时，所述旋转锁止组件与所述锁止限位组件能实现自锁。
9.根据权利要求8所述的用于换电电池箱的锁止装置，其特征在于，当所述旋转锁止组件与所述锁止限位组件自锁时，所述旋转销轴卡合于所述锁止半圆孔中，且所述锥形锁止套筒的第一端面与所述限位板的第一端面重合。
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