CN115320450B - 一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，包括新能源汽车电池仓和动力电池包，所述动力电池包与所述新能源汽车电池仓可拆卸连接，还包括连接组件，所述连接组件包括母盒与移动推块，所述母盒固定连接在新能源汽车电池仓内，所述母盒上转动连接有连接杆，所述连接杆伸入所述母盒，所述母盒内固定连接有两个弹性元件，两个所述弹性元件设置在所述连接杆两侧，所述移动推块固定连接在所述动力电池包上，所述连接杆与所述移动推块可拆卸连接，所述弹性元件与所述移动推块抵接。本装置使用方便，结构简单，可快速完成后动力电池包的更换。

Description

一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置

技术领域

本发明涉及新能汽车技术领域，特别是涉及一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置。

背景技术

随着世界石油资源的日益紧张，环境问题的加剧。在国家节能减排、排放法规的硬性要求下，人们对传统汽车的关注点逐渐开始向新能源汽车转移，发展新能源电动汽车是未来汽车发展的一个大趋势。新能源汽车在行驶过程中是零排放，不会像传统燃油车一样对外排放有害气体，在一定的程度上可以缓解能源紧张和环境污染等问题。经过测算在两车同样行驶100公里，新能源汽车的成本约为传统燃油汽车的三分之一到四分之一。使用电能的新能源汽车在成本消耗上是远低于传统燃油汽车的。虽然新能源汽车有着诸多优势，但和传统燃油车相比,新能源汽车存在充电时间长的缺点，新能源汽车快速充电时间需要一至三个小时左右，慢速充电则需要二十个小时左右，因此新能源汽车充电时间与传统燃油车加油时间相比，还存在巨大差距，为了解决充电时间较长的问题，新能源汽车快速换电模式开始出现，但是现有的更换电池的组件较为复杂，更换过程操作步骤较多，导致更换电池过程时间长，体验感差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，以解决上述现有技术存在的问题，使新能源汽车更换电池组方便快捷，减少换电池的时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，包括新能源汽车电池仓和动力电池包，所述动力电池包与所述新能源汽车电池仓可拆卸连接，包括：

连接组件，所述连接组件包括母盒与移动推块，所述母盒固定连接在新能源汽车电池仓内，所述母盒上转动连接有连接杆，所述连接杆伸入所述母盒，所述母盒内固定连接有两个弹性元件，两个所述弹性元件设置在所述连接杆两侧，所述移动推块固定连接在所述动力电池包上，所述连接杆与所述移动推块可拆卸连接，所述弹性元件与所述移动推块抵接。

优选的，所述连接杆上靠近所述移动推块一端固定连接有第一连接杆，所述第一连接杆上固定连接有第一滚针轴承，所述移动推块上开设有进程通道和回程通道，所述进程通道和所述回程通道连通，所述进程通道和所述回程通道之间形成多边形凸块，所述移动推块上开设有第一凹槽，所述第一凹槽分别与所述进程通道和所述回程通道连通，所述多边形凸块上开设有第二凹槽，所述第二凹槽分别与所述进程通道和所述回程通道连通，所述第一滚针轴承外径小于所述进程通道、所述回程通道和所述第一凹槽的宽度，所述第一滚针轴承在所述进程通道、所述回程通道和所述第一凹槽内滑动设置。

优选的，所述多边形凸块具有第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁与所述第一凹槽对应设置，所述进程通道上开设有第三凹槽，所述回程通道上固定连接有引导块，所述引导块与所述第三凹槽相邻设置，所述引导块以及所述第三凹槽位于所述第二凹槽下方，所述第三凹槽具有进程引导斜面，所述引导块具有回程引导斜面。

优选的，所述第一侧壁与X轴夹角为20°，所述第二侧壁与X轴的夹角为45°，所述进程引导斜面与X轴的角度为45°，所述回程引导斜面与X轴的角度为10°，所述第二凹槽具有第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁与X轴的角度为20°，所述第四侧壁与X轴的角度为20°。

优选的，所述第一连接杆上开设有通槽，所述第一凹槽内固定连接有方形凸块，所述方形凸块与所述通槽滑动连接。

优选的，所述连接杆远离所述移动推块一端开设有连接孔，所述母盒上固定连接有第二圆柱，所述第二圆柱上固定连接有第二滚针轴承，所述第二圆柱和所述第二滚针轴承穿设在所述连接孔内，所述第二滚针轴承与所述连接孔抵接，所述第二圆柱通过所述第二滚针轴承在所述连接孔内转动设置。

优选的，所述弹性元件为圆柱弹簧，所述圆柱弹簧固定连接在所述母盒内，所述移动推块上固定连接有两个圆柱凸块，所述圆柱凸块与所述圆柱弹簧对应设置，所述移动推块上固定连接有两个推杆，所述推杆远离所述移动推块一端与所述动力电池包固定连接。

优选的，所述母盒内开设有两条滑槽，所述移动推块上固定连接有两个滑块，两个所述滑块分别与两个所述滑槽对应设置，所述滑块在所述滑槽内滑动设置，所述母盒外固定连接有若干耳板，所述耳板上开设有若干安装孔，所述安装孔内穿设有螺钉，所述母盒通过螺钉固定连接在新能源汽车电池仓内。

本发明公开了以下技术效果：本装置移动推块和母盒通过连接在一起，需要将动力电池包安装在新能源汽车电池仓内时，托举动力电池包，使移动推块插入母盒即可，拆卸动力电池包时，向上托举一下动力电池包，再向下移动动力电池包，即可将动力电池包拆下。本装置使用方便，结构简单，可快速完成后动力电池包的更换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置结构示意图；

图2为本发明移动推块和母盒装配示意图；

图3为本发明移动推块结构示意图；

图4为本发明连接杆结构示意图；

图5为本发明移动推块底视图；

图6为本发明母盒结构示意图；

图7为本发明第一侧壁和第二侧壁角度示意图；

图8为本发明第三侧壁和进程引导斜面角度示意图；

图9为本发明第四侧壁和回程引导斜面结构示意图；

图10为本发明连接杆与移动推块未连接状态示意图；

图11为本发明连接杆与移动推块连接后状态示意图；

图12为本发明连接杆与移动推块连接后轴侧图；

其中，1、母盒；2、连接杆；3、弹性元件；4、移动推块；5、第二滚针轴承；6、安装孔；7、进程通道；8、回程通道；9、推杆；10、连接孔；11、第一连接杆；12、第一滚针轴承；13、通槽；14、第二圆柱；15、滑槽；16、滑块；17、圆柱凸块；18、第一凹槽；19、方形凸块；20、多边形凸块；21、第一侧壁；22、第二侧壁；23、第三侧壁；24、第四侧壁；25、第二凹槽；26、进程引导斜面；27、回程引导斜面；28、动力电池包；29、新能源汽车电池仓；30、新能源汽车车体；31、引导块；32、第三凹槽；33、耳板。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-12，本发明提供一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，包括新能源汽车电池仓29和动力电池包28，动力电池包28与新能源汽车电池仓29可拆卸连接，包括：

连接组件，连接组件包括母盒1与移动推块4，母盒1固定连接在新能源汽车电池仓29内，母盒1上转动连接有连接杆2，连接杆2伸入母盒1，母盒1内固定连接有两个弹性元件3，两个弹性元件3设置在连接杆2两侧，移动推块4固定连接在动力电池包28上，连接杆2与移动推块4可拆卸连接，弹性元件3与移动推块4抵接。

新能源汽车电池仓29位于新能源汽车车体30内，当需要将动力电池包28安装到新能源汽车电池仓29内时，使用设备将动力电池包28举起，使移动推块4对准母盒1，将移动推块4插入母盒1内，连接杆2和移动推块4连接在一起，从而使动力电池包28安装在新能源汽车电池仓29内，此时弹性元件3抵接在移动推块4上，当需要拆下动力电池包28时，先向上推动动力电池包28，然后再向下移动动力电池包28，连接杆2会与移动推块4自动分开，在移动推块4和连接杆2分开后，弹性元件3的弹力可以使移动推块4顺利退出母盒1。

进一步优化方案，连接杆2上靠近移动推块4一端固定连接有第一连接杆11，第一连接杆11上固定连接有第一滚针轴承12，移动推块4上开设有进程通道7和回程通道8，进程通道7和回程通道8连通，进程通道7和回程通道8之间形成多边形凸块20，移动推块4上开设有第一凹槽18，第一凹槽18分别与进程通道7和回程通道8连通，多边形凸块20上开设有第二凹槽25，第二凹槽25分别与进程通道7和回程通道8连通，第一滚针轴承12外径小于进程通道7、回程通道8和第一凹槽18的宽度，第一滚针轴承12在进程通道7、回程通道8和第一凹槽18内滑动设置。

在安装动力电池包28时，连接杆2通过第一凹槽18进入进程通道7内，第一连接杆11和第一滚针轴承12沿进程通道7滑入第二凹槽25内，当需要拆下动力电池包28时，第一连接杆11和第一滚针轴承12离开第二凹槽25，沿回程通道8移动，从第一凹槽18离开多边形凸块20，第一滚针轴承12在进程通道7、回程通道8和第二凹槽25内滑动，使连接杆2连接或分离多边形凸块20时更加平顺。

进一步优化方案，多边形凸块20具有第一侧壁21、第二侧壁22，第一侧壁21与第一凹槽18对应设置，进程通道7上开设有第三凹槽32，回程通道8上固定连接有引导块31，引导块31与第三凹槽32相邻设置，引导块31以及第三凹槽32位于第二凹槽25下方，第三凹槽32具有进程引导斜面26，引导块31具有回程引导斜面27。

在安装动力电池包28时，当连接杆2进入第一凹槽18后，会与第一侧壁21接触，并沿第一侧壁21移动，在第一侧壁21的引导下，第一连接杆11和第一滚针轴承12进入到进程通道7内，当第一连接杆11和第一滚针轴承12移动至第三凹槽32时，会停止移动，此时不再托举动力电池包28，在重力的作用下，第一连接杆11和第一滚针轴承12会沿进程引导斜面26进入到第二凹槽25内，从而使连接杆2和移动推块4连接在一起，在拆下动力电池包28时，先向上托举一下动力电池包28，在向上托举时，连接杆2上的第一滚针轴承12会接触到引导块31，此时第一滚针轴承12会沿回程引导斜面27进入到回程通道8内，从回程通道8进入到第一凹槽18内，从而使连接杆2和多边形凸块20分开。

进一步优化方案，第一侧壁21与X轴夹角为20°，第二侧壁22与X轴的夹角为45°，进程引导斜面26与X轴的角度为45°，回程引导斜面27与X轴的角度为10°，第二凹槽25具有第三侧壁23和第四侧壁24，第三侧壁23与X轴的角度为20°，第四侧壁24与X轴的角度为20°。

对第一侧壁21、第二侧壁22、进程引导斜面26、回程引导斜面27、第三侧壁23和第四侧壁24的角度进行限定，在实际使用时更加稳定，第一滚针轴承12进入第一凹槽18后会碰到第一侧壁21，由于第一侧壁21和第二侧壁22相对于X轴存在角度差，因此第一滚针轴承12会沿第一侧壁21移动，并进入到进程通道7内。

进一步优化方案，第一连接杆11上开设有通槽13，第一凹槽18内固定连接有方形凸块19，方形凸块19与通槽13滑动连接。

第一连接杆11进入第一凹槽18后，方形凸块19会在通槽13内滑动，可以使连接杆2准确进入第一凹槽18内。

进一步优化方案，连接杆2远离移动推块4一端开设有连接孔10，母盒1上固定连接有第二圆柱14，第二圆柱14上固定连接有第二滚针轴承5，第二圆柱14和第二滚针轴承5穿设在连接孔10内，第二滚针轴承5与连接孔10抵接，第二圆柱14通过第二滚针轴承5在连接孔10内转动设置。

第二圆柱14通过第二滚针轴承5转动连接在连接孔10内，使连接杆2转动更加灵活，在重力的作用下第二滚针轴承5也可以使连接杆2处于垂直状态。

进一步优化方案，弹性元件3为圆柱弹簧，圆柱弹簧固定连接在母盒1内，移动推块4上固定连接有两个圆柱凸块17，圆柱凸块17与圆柱弹簧对应设置，移动推块4上固定连接有两个推杆9，推杆9远离移动推块4一端与动力电池包28固定连接。

当圆柱弹簧与移动推块4抵接时，圆柱凸块17会进入圆柱弹簧内，防止圆柱弹簧发生偏移，移动推块4通过推杆9与动力电池包28固定连接。

进一步优化方案，母盒1内开设有两条滑槽15，移动推块4上固定连接有两个滑块16，两个滑块16分别与两个滑槽15对应设置，滑块16在滑槽15内滑动设置，母盒1外固定连接有若干耳板33，耳板33上开设有若干安装孔6，安装孔6内穿设有螺钉，母盒1通过螺钉固定连接在新能源汽车电池仓29内。

在移动推块4进入母盒1时，滑块16进入滑槽15内，使移动推块4进入母盒1更加顺利，使用螺钉将母盒1固定连接在新能源汽车电池仓29内。

本装置使用方法，在连接动力电池包28和新能源汽车电池仓29时，将动力电池包28举起，使移动推块4对准母盒1，继续举升动力电池包28，使移动推块4进入到母盒1内，滑块16在滑槽15内滑动，使移动推块4进入母盒1内不会晃动，连接杆2上的第一连接杆11和第一滚针轴承12进入到第一凹槽18内，第一滚针轴承12与第一侧壁21接触，在第一侧壁21的引导下，第一连接杆11和第一滚针轴承12进入到进程通道7内，当第一连接杆11和第一滚针轴承12移动第三凹槽32后，会沿进程引导斜面26进入到第二凹槽25内，从而使连接杆2和移动推块4连接在一起。当需要拆下动力电池包28时，先向上托举一下动力电池包28，在向上托举时，连接杆2上的第一滚针轴承12会接触到引导块31，此时第一滚针轴承12会沿回程引导斜面27进入到回程通道8内，沿回程通道8进入到第一凹槽18内，从第一凹槽18离开移动推块4，从而使连接杆2和移动推块4分开。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，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 (6)

1.一种用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，包括新能源汽车电池仓(29)和动力电池包(28)，所述动力电池包(28)与所述新能源汽车电池仓(29)可拆卸连接，其特征在于，包括：

连接组件，所述连接组件包括母盒(1)与移动推块(4)，所述母盒(1)固定连接在新能源汽车电池仓(29)内，所述母盒(1)上转动连接有连接杆(2)，所述连接杆(2)伸入所述母盒(1)，所述母盒(1)内固定连接有两个弹性元件(3)，两个所述弹性元件(3)设置在所述连接杆(2)两侧，所述移动推块(4)固定连接在所述动力电池包(28)上，所述连接杆(2)与所述移动推块(4)可拆卸连接，所述弹性元件(3)与所述移动推块(4)抵接；

所述连接杆(2)上靠近所述移动推块(4)一端固定连接有第一连接杆(11)，所述第一连接杆(11)上固定连接有第一滚针轴承(12)，所述移动推块(4)上开设有进程通道(7)和回程通道(8)，所述进程通道(7)和所述回程通道(8)连通，所述进程通道(7)和所述回程通道(8)之间形成多边形凸块(20)，所述移动推块(4)上开设有第一凹槽(18)，所述第一凹槽(18)分别与所述进程通道(7)和所述回程通道(8)连通，所述多边形凸块(20)上开设有第二凹槽(25)，所述第二凹槽(25)分别与所述进程通道(7)和所述回程通道(8)连通，所述第一滚针轴承(12)外径小于所述进程通道(7)、所述回程通道(8)和所述第一凹槽(18)的宽度，所述第一滚针轴承(12)在所述进程通道(7)、所述回程通道(8)和所述第一凹槽(18)内滑动设置；

所述多边形凸块(20)具有第一侧壁(21)、第二侧壁(22)，所述第一侧壁(21)与所述第一凹槽(18)对应设置，所述进程通道(7)上开设有第三凹槽(32)，所述回程通道(8)上固定连接有引导块(31)，所述引导块(31)与所述第三凹槽(32)相邻设置，所述引导块(31)以及所述第三凹槽(32)位于所述第二凹槽(25)下方，所述第三凹槽(32)具有进程引导斜面(26)，所述引导块(31)具有回程引导斜面(27)。

2.根据权利要求1所述的用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，其特征在于：所述第一侧壁(21)与X轴夹角为20°，所述第二侧壁(22)与X轴的夹角为45°，所述进程引导斜面(26)与X轴的角度为45°，所述回程引导斜面(27)与X轴的角度为10°，所述第二凹槽(25)具有第三侧壁(23)和第四侧壁(24)，所述第三侧壁(23)与X轴的角度为20°，所述第四侧壁(24)与X轴的角度为20°。

3.根据权利要求1所述的用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，其特征在于：所述第一连接杆(11)上开设有通槽(13)，所述第一凹槽(18)内固定连接有方形凸块(19)，所述方形凸块(19)与所述通槽(13)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，其特征在于：所述连接杆(2)远离所述移动推块(4)一端开设有连接孔(10)，所述母盒(1)上固定连接有第二圆柱(14)，所述第二圆柱(14)上固定连接有第二滚针轴承(5)，所述第二圆柱(14)和所述第二滚针轴承(5)穿设在所述连接孔(10)内，所述第二滚针轴承(5)与所述连接孔(10)抵接，所述第二圆柱(14)通过所述第二滚针轴承(5)在所述连接孔(10)内转动设置。

5.根据权利要求1所述的用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，其特征在于：所述弹性元件(3)为圆柱弹簧，所述圆柱弹簧固定连接在所述母盒(1)内，所述移动推块(4)上固定连接有两个圆柱凸块(17)，所述圆柱凸块(17)与所述圆柱弹簧对应设置，所述移动推块(4)上固定连接有两个推杆(9)，所述推杆(9)远离所述移动推块(4)一端与所述动力电池包(28)固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于纯电动汽车快速更换电池的往复摆动连接装置，其特征在于：所述母盒(1)内开设有两条滑槽(15)，所述移动推块(4)上固定连接有两个滑块(16)，两个所述滑块(16)分别与两个所述滑槽(15)对应设置，所述滑块(16)在所述滑槽(15)内滑动设置，所述母盒(1)外固定连接有若干耳板(33)，所述耳板(33)上开设有若干安装孔(6)，所述安装孔(6)内穿设有螺钉，所述母盒(1)通过螺钉固定连接在新能源汽车电池仓(29)内。

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