CN114701345A - 用于电动汽车的电池箱锁止机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电动汽车的电池箱锁止机构，其包括螺栓轴、壳体、滑套、啮合端板、底座、弹簧及盖板，螺栓轴设置在壳体内，滑套、啮合端板和底座依次套设于螺栓轴上，且均通过弹簧进行限位；壳体内壁上均布有竖直凸台；螺栓轴下部的梅花角结构与滑套的内孔上的梅花角结构相匹配；啮合端板和滑套上的啮齿相啮合；底座的底部与壳体底部同轴间隙配合；弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧设于轴肩与啮合端板之间，第二弹簧设于滑套与底座之间；盖板上间隔设置的沉孔和通孔分别与壳体上的第一固定孔和第二固定孔相对应。本发明结构设计合理，操作简便，能对电池箱进行刚性可靠固定，有效防止电池箱在振动环境下产生松动。

Description

用于电动汽车的电池箱锁止机构

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种用于电动汽车的电池箱锁止机构。

背景技术

随着电动汽车的大量普及，如何高效的为电动汽车进行快速能量补给成为普遍关注的问题，目前能量补给模式主要有充电模式和换电模式两种。相对于充电模式，换电模式由于可以采用车电分离的模式，采用换电模式可以快速对电动汽车进行能量补给，消除了用户充电等待时间长的顾虑。由于采用换电模式的电池箱处于换电站内恒温恒湿的环境中充电，并有专业人员维护，有利于提高电池寿命及充电安全性。

对于换电模式，电池箱锁止机构作为连接电池箱体和车体的关键载体之一尤为重要。由于电池箱体积大、质量重的特点，为保证锁止可靠，目前很多加解锁装置结构设计复杂，锁止点多，对精度要求高。因此发明人提出了一种新型的换电用于电动汽车的电池箱锁止机构来解决以上问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明旨在提供一种用于电动汽车的电池箱锁止机构，解决现有加解锁装置结构复杂及可靠性低等问题，并通过在壳体内设置起导向作用的竖直凸台、滑套与啮合端板的啮合结构，以及螺栓轴与滑套和解锁套筒配合的梅花角结构，并借助两重弹簧的作用力，实现自由加解锁的功能，对电池箱进行刚性可靠固定，有效防止电池箱在振动环境下松动的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于电动汽车的电池箱锁止机构，其包括壳体、螺栓轴、滑套、啮合端板、底座、弹簧以及盖板，所述螺栓轴设置于所述壳体内，所述滑套、啮合端板和底座在所述壳体内部依次套设于所述螺栓轴上，所述盖板设置在所述壳体的上方；所述壳体的内壁上设置有相互对称的竖直凸台，所述竖直凸台的底部与所述壳体的内底部固定连接为一体，所述壳体的内底部中间设有第一连接孔，所述壳体的顶部间隔设置有第一固定孔和第二固定孔；所述螺栓轴呈圆轴结构且所述圆轴的中部设置有一轴肩，所述轴肩上部的圆轴为螺纹结构，所述轴肩下部的圆轴上均布有梅花角结构；所述滑套的底部外侧和所述啮合端板的中心孔圆周均设置有啮齿，所述滑套与所述啮合端板通过所述啮齿啮合连接；所述滑套的内孔在圆周方向设置有与螺栓轴下部相匹配的梅花角结构，所述滑套和螺栓轴通过所述梅花角结构啮合连接；所述底座的底部设置有阶梯轴，所述阶梯轴插入到所述壳体的第一连接孔内与所述壳体同轴间隙配合；所述底座的中间设置有第二连接孔，所述底座的顶端与所述啮合端板固定连接；所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧套设在所述滑套的外部，所述第一弹簧的两端分别与所述轴肩和啮合端板固定连接；所述第二弹簧套设在所述螺栓轴的下部且位于所述底座内部，所述第二弹簧的两端分别与所述滑套和所述底座固定连接。

可优选地，所述竖直凸台为弧形结构，所述底座和啮合端板的外圆周上均设置有相同结构的弧形凹槽，且所述弧形凹槽与所述竖直凸台的弧形结构相匹配。

可优选地，所述第一弹簧和第二弹簧均呈压缩状态设置。

可优选地，所述第一固定孔设置为盲孔结构且其内部设置有内螺纹，所述第二固定孔设置为通孔结构且贯穿每个所述竖直凸台。

可优选地，所述盖板呈圆形薄板结构，且其中间设置有用于螺栓轴穿过的通孔，所述盖板上端面间隔设置有多个沉孔和通孔，所述沉孔与所述第一固定孔相对应，所述通孔与所述第二固定孔相对应。

可优选地，所述壳体的底部设置有门字形凹槽，且所述门字形凹槽与所述竖直凸台的位置相对应。

可优选地，所述第一连接孔的直径大于所述螺栓轴的直径，所述第二连接孔、滑套的内孔和盖板中间的通孔的直径均等于所述螺栓轴的直径。

可优选地，所述螺栓轴的头部和尾部均设置为锥形圆角结构。

与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

1、本发明采用快速拼装结构，结构设计合理，锁止点少，能有效解决现有加解锁装置结构复杂、可靠性低等问题。

2、本发明通过在壳体内设置起导向作用的竖直凸台、滑套与啮合端板的啮合结构，以及螺栓轴与滑套和解锁套筒配合的梅花角结构，并借助两重弹簧的作用力，实现壳体内的部件沿螺栓轴的轴向滑动，方便加解锁，更好的对电池箱体进行刚性可靠固定。

3、本发明能够在加解锁的程序操作完成后，通过弹簧的作用力使设置有滑套和啮合端板回位重新啮合实现自锁功能，底座归位后，对壳体内的部件进行限位并固定，有效防止电池箱在振动环境下松动的问题。

附图说明

图1为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构的整体结构示意图；

图2为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构在锁紧状态下的截面剖示图；

图3为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构的壳体结构示意图；

图4为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构的滑套结构示意图；

图5为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构的啮合端板结构示意图；

图6为本发明的用于电动汽车的电池箱锁止机构的螺栓轴结构示意图。

图中标记说明：

螺栓轴1，轴肩11，螺栓轴的梅花角结构13，壳体2，第一固定孔21，第二固定孔22，壳体的内底部23，竖直凸台24，第一连接孔25，滑套3，滑套的梅花角结构31，滑套上的啮齿32，滑套的内孔33，啮合端板4，弧形凹槽41，啮合端板上的啮齿42，底座5，盖板6，沉孔61，通孔62，第一弹簧7，第二弹簧8。

具体实施方式

以下，将参照附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件，尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明的一种用于电动汽车的电池箱锁止机构，如图1至图6所示，其包括螺栓轴1、壳体2、滑套3、啮合端板4、底座5、弹簧及盖板6。

壳体2设置为圆筒结构，壳体2内壁的圆周方向上均布有弧形结构的竖直凸台24，即竖直凸台24位于壳体的内底部23的上端面与壳体2的上端面之间的圆筒内壁上，竖直凸台24的底部与壳体的内底部23固定连接为一体，起到垂直导向作用。壳体的内底部23的中间设有第一连接25，用于底座5下部插入配合。壳体2的顶部端面上间隔设置有两组圆孔结构，第一组为相互对称的四个第一固定孔21，第一固定孔21设置为盲孔结构且其内部设置有内螺纹，用于壳体2与盖板6固定连接。第二组为四个相互对称的第二固定孔22，第二固定孔22设置为通孔结构，优选设置于竖直凸台24的位置上，通孔贯穿每个竖直凸台24直接连通于壳体2的底部，与竖直凸台24的位置相对应的壳体的底部设置有门字形凹槽，用于壳体2与电池箱体固定连接。

螺栓轴1呈圆轴结构设置于壳体内，螺栓轴1的中部设置有一轴肩11，位于轴肩11以上的圆轴为螺纹结构，其上设置有外螺纹。位于轴肩11以下的圆轴上均布有梅花角结构13，用于与解锁套筒配合后同螺栓轴1一起转动。螺栓轴1的头部设置有锥形圆角结构，便于插入螺母侧。螺栓轴1的尾部也设置为锥形圆角结构，便于加解锁套筒插入。

滑套3呈圆筒结构套设在轴肩下面的圆轴上，固定于螺栓轴1的轴肩11下端面与第二弹簧8之间，滑套的内孔33在圆周方向上设置有若干梅花角结构31，该梅花角结构与螺栓轴的梅花角结构13相匹配并啮合连接，滑套能沿着螺栓轴的轴向滑动。在本申请的一个优选实施方式中，梅花角结构为一种横截面的外周呈凸凹变化的多边形或者波浪线结构。并且当锁止状态时，滑套与螺栓轴处于啮合锁止状态。当解除锁上状态时，滑套3能和螺栓轴1一起转动。滑套3底部外周设置有啮齿32，用于与啮合端板4上的啮齿42配合。

啮合端板4呈圆形薄板结构，且其中心孔的圆周也设置有与滑套相匹配的啮齿42，啮合端板4套设在滑套的外部，且啮合端板4与滑套3的底部通过啮齿啮合连接。啮合端板4的外圆周上设置有多个弧形凹槽41，弧形凹槽41的位置及形状与竖直凸台24的弧形结构相匹配，啮合端板4在垂直作用力下能沿竖直凸台24上下滑动。

底座5为圆筒结构设置在滑套和啮合端板的下方，同样套设在螺栓轴上，底座5的外圆周上同样设置有多个弧形凹槽，该弧形凹槽的位置及形状与竖直凸台24的弧形结构相匹配，使得底座5在垂直作用力下能沿竖直凸台24上下滑动。底座5的下部设置有阶梯轴，底座底部的中间设置有第二连接孔，第二连接孔的直径小于第一连接孔的直径，阶梯轴插入到壳体的第一连接孔内与壳体2同轴间隙配合，底座的顶端与啮合端板固定连接。

弹簧包括第一弹簧7和第二弹簧8，第一弹簧7设置于轴肩11下端面与啮合端板4上端面之间并套设在滑套的外部，第一弹簧的两端分别与轴肩和啮合端板固定连接。第二弹簧8套设在螺栓轴上且位于滑套3下端面与底座5的内底部之间，第二弹簧的两端分别与滑套和底座固定连接。第一弹簧7的直径大于滑套3的直径，第二弹簧8的直径大于螺栓轴1的直径，且第一弹簧7的直径大于第二弹簧8的直径，第一弹簧和第二弹簧初始均呈压缩状态设置。

盖板6为圆形薄板结构，且设置在壳体2上面，螺栓轴1的上部穿过盖板中间的通孔，使轴肩11上端面与盖板6贴合连接。盖板6上间隔设置有两组圆孔结构，第一组为沉孔结构，沉孔61与第一固定孔21相对应，用于盖板6与锁止机构的壳体2通过螺栓固定连接，采用沉孔结构，固定连接时，螺栓的头部在沉孔内部，使盖板的端面保持水平。第二组为通孔结构，通孔62与第二固定孔22相对应，用于电池箱体端的螺丝穿过该通孔62并伸入到壳体的第二固定孔22内，与壳体固定连接。盖板6上的沉孔61和通孔62的数量分别与壳体2上的第一固定孔21和第二固定孔22数量相同。

壳体上的第一连接孔的直径大于螺栓轴的直径，底座5上的第二连接孔、滑套的内孔33和盖板6中间的通孔的直径均等于螺栓轴1的直径。

下面对本发明的具体实施方式作进一步描述：

本发明包括螺栓轴1、壳体2、滑套3、啮合端板4、底座5、弹簧及盖板6，螺栓轴1设置于壳体2内，滑套3、啮合端板4和底座5依次套设于螺栓轴1上，且均通过弹簧进行限位。弹簧包括第一弹簧7和第二弹簧8，第一弹簧7设置于螺栓轴的轴肩11与啮合端板4之间，呈压缩状态，使得啮合端板4在第一弹簧7向下的作用力下贴紧底座5的上端面。第二弹簧8设置于滑套3与底座5之间，呈压缩状态，使得滑套3在第二弹簧8向上作用力下贴紧啮合端板。底座和啮合端板在竖直凸台24的导向作用下可以沿螺栓轴的轴向上下滑动，但不可以旋转。

盖上盖板6，盖板的沉孔与壳体的盲孔相对，通过螺栓拧入将盖板与壳体进行固定。盖板上的通孔与壳体上的通孔相对，电池箱体上相对应的螺栓穿过盖板上的通孔，伸入到壳体上的通孔内，在壳体的底部进行固定，以此确保电池箱体与盖板贴合，并与壳体固定连接。

在通过第一弹簧7和第二弹簧8的弹簧伸缩力的匹配，使得滑套上的啮齿与啮合端板上的啮齿在竖直方向上匹配啮合，当二者处于啮合状态时，螺栓轴无法旋转，从而实现自锁功能，以保证车辆运行中机构不松脱。当解锁设备比如解锁套筒与螺栓轴底部的梅花角结构配合时，首先解锁套筒与底座接触，推动底座沿螺栓轴轴向向上滑动，克服第二弹簧和第一弹簧的作用力，推动啮合端板沿滑套轴向滑动，使得啮合端板与滑套的啮齿脱离啮合状态，梅花角结构和解锁套筒啮合，可以带动螺栓轴进行旋转，从而实现本锁止机构与螺母侧的锁止与解锁，撤回加解锁套筒后，啮合端板和底座在弹簧的作用力下恢复原位，重新实现自锁功能。

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 (8)

1.一种用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，其包括壳体、螺栓轴、滑套、啮合端板、底座、弹簧以及盖板，所述螺栓轴设置于所述壳体内，所述滑套、啮合端板和底座在所述壳体内部依次套设于所述螺栓轴上，所述盖板设置在所述壳体的上方；

所述壳体的内壁上设置有相互对称的竖直凸台，所述竖直凸台的底部与所述壳体的内底部固定连接为一体，所述壳体的内底部中间设有第一连接孔，所述壳体的顶部间隔设置有第一固定孔和第二固定孔；

所述螺栓轴呈圆轴结构且所述圆轴的中部设置有一轴肩，所述轴肩上部的圆轴为螺纹结构，所述轴肩下部的圆轴上均布有梅花角结构；

所述滑套的底部外侧和所述啮合端板的中心孔圆周均设置有啮齿，所述滑套与所述啮合端板通过所述啮齿啮合连接；所述滑套的内孔在圆周方向设置有与螺栓轴下部相匹配的梅花角结构，所述滑套和螺栓轴通过所述梅花角结构啮合连接；

所述底座的底部设置有阶梯轴，所述阶梯轴插入到所述壳体的第一连接孔内与所述壳体同轴间隙配合；所述底座的中间设置有第二连接孔，所述底座的顶端与所述啮合端板固定连接；

所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧套设在所述滑套的外部，所述第一弹簧的两端分别与所述轴肩和啮合端板固定连接；所述第二弹簧套设在所述螺栓轴的下部且位于所述底座内部，所述第二弹簧的两端分别与所述滑套和所述底座固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述竖直凸台为弧形结构，所述底座和啮合端板的外圆周上均设置有相同结构的弧形凹槽，且所述弧形凹槽与所述竖直凸台的弧形结构相匹配。

3.根据权利要求1所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述第一弹簧和第二弹簧均呈压缩状态设置。

4.根据权利要求1所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述第一固定孔设置为盲孔结构且其内部设置有内螺纹，所述第二固定孔设置为通孔结构且贯穿每个所述竖直凸台。

5.根据权利要求1或4所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述盖板呈圆形薄板结构，且其中间设置有用于螺栓轴穿过的通孔，所述盖板上端面间隔设置有多个沉孔和通孔，所述沉孔与所述第一固定孔相对应，所述通孔与所述第二固定孔相对应。

6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述壳体的底部设置有门字形凹槽，且所述门字形凹槽与所述竖直凸台的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述第一连接孔的直径大于所述螺栓轴的直径，所述第二连接孔、滑套的内孔和盖板中间的通孔的直径均等于所述螺栓轴的直径。

8.根据权利要求1所述的用于电动汽车的电池箱锁止机构，其特征在于，所述螺栓轴的头部和尾部均设置为锥形圆角结构。

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