CN209552989U - 用于车辆的电池锁止装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于车辆的电池锁止装置及车辆，涉及车辆技术领域。电池锁止装置设置有在轴销处于锁止状态时防止轴销转动的锁紧机构，锁紧机构包括卡接件和卡槽。卡接件设置于轴销上，卡接件与轴销一起同轴转动且可沿轴销的轴向方向移动。卡槽设置于第一安装结构或第二安装结构处，卡槽可容纳至少部分卡接件。卡槽配置成在至少部分卡接件固定到卡槽后限制卡接件和轴销转动以使轴销保持在锁止状态。上述锁止机构可以通过卡接件与卡槽的配合，保证动力电池快换后能够持续保持在锁止状态，提高装置的可靠性。

Description

用于车辆的电池锁止装置及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的电池锁止装置及车辆。

背景技术

随着环保要求，新能源汽车已经广泛应用于市场，由于动力电池能量密度提升空间十分有限的，对于使用频率高的营运车辆来说是不可接受的。目前，电动车充电时间已经成为阻碍纯电动汽车发展的瓶颈之一，为推进电动汽车行业的发展，已有不少电动汽车采用直接更换电池的方式来解决充电时间的问题，把更换电池的时间降低至3分钟以内甚至比燃油车加油的时间还短。

电动汽车动力电池迅速实现快换的关键在于快换装置如何设计，而快换装置的设计关键在于锁止机构的设计。现有技术中的锁止机构有两个方向，一个采用的是卡爪限位的方式，无法实现电池包紧固的机构，一个采用螺栓紧固的方式，耐久性较差，故障率高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种耐久性高、故障率低的用于车辆的电池锁止装置。

本实用新型一个进一步的目的是要使得简化换电动作，降低换电成本。

本实用新型另一个目的是提供了一种具有耐久性高、故障率低的电池锁止装置的车辆。

一方面，本实用新型提供了一种用于车辆的电池锁止装置，其设置于车身处的第一安装结构和设置于动力电池处的第二安装结构，还包括用于锁紧或松开第一安装机构和第二安装机构的轴销，轴销处设有防止轴销在锁止时转动的锁紧机构，锁紧机构包括：

卡接件，设置于轴销上，卡接件与轴销一起同轴转动且可沿轴销的轴向方向移动；

卡槽，设置于第二安装结构或第一安装结构处，卡槽可容纳至少部分卡接件，卡槽配置成在至少部分卡接件固定到卡槽后限制卡接件和轴销转动以使轴销保持在锁止状态。

可选地，卡接件包括：

卡板，卡板上设有供轴销贯穿的通孔，卡板与轴销一起同轴转动且可沿轴销的轴向方向移动；和

弹性部件，沿其伸缩方向具有相对的第一端和第二端，第一端抵靠于卡板远离卡槽的一端，第二端固定于轴销上，弹性部件在部分卡板进入到卡槽后通过弹力将卡板固定在卡槽内。

可选地，卡板远离卡槽的一端设置有两个销孔，两个销孔分别位于轴销的两侧，销孔位于卡槽外。

可选地，与锁紧机构对应位置的部分轴销的外缘沿其径向方向向外凸出形成花键，花键与通孔相配合以使轴销随卡板一起同轴转动。

可选地，弹性部件的第二端通过紧固件固定到轴销，以使弹性部件保持在紧固件和卡板之间。

可选地，卡板为条状，通孔设置于卡板沿长度方向的中间位置。

可选地，卡接件可拆卸地设置于轴销上。

可选地，卡接件为伸缩式轴销，伸缩式轴销可卡接到卡槽内以使轴销处于锁止状态。

可选地，卡接件为伸缩式卡爪，伸缩式卡爪可卡接到卡槽内以使轴销处于锁止状态。

另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，车辆的车身上安装有动力电池，车身和动力电池之间通过上述的电池锁止装置进行锁止。

本实用新型的电池锁止装置，设置有在轴销处于锁止状态时防止轴销转动的锁紧机构，锁紧机构包括卡接件和卡槽。卡接件设置于轴销上，卡接件与轴销一起同轴转动且可沿轴销的轴向方向移动。卡槽设置于第一安装结构或第二安装结构处，卡槽可容纳至少部分卡接件。卡槽配置成在至少部分卡接件固定到卡槽后限制卡接件和轴销转动以使轴销保持在锁止状态。上述锁止机构可以通过卡接件与卡槽的配合，保证动力电池快换后能够持续保持在锁止状态，提高装置的可靠性。

进一步地，本实用新型的电池锁止装置中的卡接件包括卡板和弹性部件。卡板上设有供轴销贯穿的通孔，卡板上设有供轴销贯穿的通孔，卡板与轴销一起同轴转动且可沿轴销的轴向方向移动。弹性部件沿其伸缩方向具有相对的第一端和第二端，第一端抵靠于卡板远离卡槽的一端，第二端固定于轴销上，弹性部件在部分卡板进入到卡槽后通过弹力将卡板固定在卡槽内。在卡板进入到卡槽后，由于弹性部件对其产生一个朝向卡槽的力，使卡板一直保持在卡槽内，防止卡板和轴销转动，在需要换电时，只需克服弹性部件的弹力，将卡板拉出卡槽，并转动卡板和轴销，即能将动力电池从车身上分离出来，该结构的换电动作简单，成本低，且没有螺纹连接方式，耐久性和可靠性得到有效提高。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的电池锁止装置的示意性结构图；

图2是图1所示电池锁止装置的示意性结构分解图；

图3是图1所示电池锁止装置处于锁止状态时的示意性结构图；

图4是图1所示电池锁止装置处于解锁状态时的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的电池锁止装置100的示意性结构图。图2是图1所示电池锁止装置100的示意性结构分解图。图3是图1所示电池锁止装置100处于锁止状态时的示意性结构图。图4是图1所示电池锁止装置100处于解锁状态时的示意性结构图。下面参照图1至图4来描述本实用新型实施例的电池锁止装置100，本实用新型实施例的描述中，“上下”“横向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参考图1和图2，本实施例中的用于车辆的电池锁止装置100，其包括轴销2、设置于车身处的第一安装结构3和设置于动力电池处的第二安装结构4。在本实施例中，第一安装结构3位于上方，第二安装结构4位于第一安装结构3的下方，在其他实施例中，第二安装结构4还可以位于第一安装结构3的上方或侧方。轴销2在以其中心轴为旋转中心转动时分别具有解锁状态和锁止状态，以对第二安装结构4和第一安装结构3进行解锁或锁止。具体地，在本实施例中，轴销2沿其轴向方向分别设有第一挂销和第二挂销，轴销2配置成：在轴销2的一端贯穿第二安装结构4进入到第一安装结构3后，第一挂销和第二挂销分别抵至第一安装结构3的第一卡槽12和第二安装结构4的第二卡槽12，此时，轴销2转动，通过第一挂销和第一卡槽12之间的配合、第二挂销和第二卡槽12之间的配合将第一安装结构3和第二安装结构4锁止。当然，除了上述结构，还可以采用其他旋转式的锁止装置。

特别地，为了防止轴销2转动，电池锁止装置100还包括用于在轴销2处于锁止状态时防止轴销2转动的锁紧机构1。锁紧机构1包括卡接件11和卡槽12。卡接件11设置于轴销2上，卡接件11与轴销2一起同轴转动且可沿轴销2的轴向方向移动。卡槽12设置于第二安装结构4或第一安装结构3处。卡槽12可容纳至少部分卡接件11，卡槽12配置成在至少部分卡接件11固定到卡槽12后限制卡接件11和轴销2转动以使轴销2保持在锁止状态。上述锁止机构可以通过卡接件11与卡槽12的配合，保证动力电池快换后能够持续保持在锁止状态，可有效防止在车辆行驶过程中，因销轴转动而引起的动力电池包不紧固的现象，提高电池锁止装置100的可靠性。

在本实用新型的一个优选地实施例中，电池锁止装置100中的卡接件11包括卡板111和弹性部件114。卡板111上设有供轴销2贯穿的通孔112，卡板111与轴销2一起同轴转动且可沿轴销2的轴向方向移动。卡板111可以设置为条状，通孔112设置于卡板111沿长度方向的中间位置。将通孔112设置于中间位置，可以使卡板111的两端受力均匀。弹性部件114沿其伸缩方向具有相对的第一端115和第二端116，第一端115抵靠于卡板111远离卡槽12的一端，第二端116固定于轴销2上，弹性部件114在部分卡板111进入到卡槽12后通过弹力将卡板111固定在卡槽12内。弹性部件114可以为压缩弹簧，还可以为其他具有弹性且能实现上述功能的零件。在卡板111进入到卡槽12后，弹性部件114处于压缩状态，由于弹性部件114对其产生一个朝向卡槽12的力，使卡板111一直保持在卡槽12内，防止卡板111和轴销2转动。在需要更换动力电池时，只需克服弹性部件114的弹力，将卡板111拉出卡槽12，并转动卡板111和轴销2，即能将动力电池从车身上分离出来。

本实施例中的锁紧机构1通过简单的卡槽12结构和弹簧实现了轴销2的限位，可以简化换电动作，集成了锁止机构的锁紧和解锁动作、锁柱的限位动作以及锁止动作到位检测的信号输出。与旋转式卡接结构结合形成可靠的换电锁止机构，在保证动力电池可以被完全紧固的前提下提高锁止机构整体的耐久性和降低故障率，同时降低锁机构成本。

电池锁止装置100的锁紧状态如图3所示，通过轴销2与动力电池和车身的安装结构配合后，动力电池与车身固定，卡板111与第二安装结构4上的卡槽12配合，通过弹簧力让卡板111保持在槽内，同时卡板111与轴销2限位，保证在使用过程中，换电机构轴销2不会旋转松动，起到限位锁紧的作用。

继续参考图1和图2，为了方便操作卡板111，卡板111远离卡槽12的一端设置两个销孔113，两个销孔113分别位于轴销2的两侧，销孔113位于卡槽12外。具体地，换电平台将车辆定位后，每个电池锁止装置100的位置伸出解锁装置，解锁装置上的定位销插入卡板111的两个孔内，然后向下拉，使锁紧卡板111脱离动力电池安装结构的卡槽12，然后驱动旋转，由锁紧卡板111带动换电机构轴销2旋转，实现解锁(图4所示)，然后解锁装置带着轴销2缩回，此时动力电池与车身脱离。换电平台将新旧电池更换之后，托举新电池至车底并举升动力电池至装配位置，然后将轴销2插入，然后旋转卡板111，并带动轴销2至锁止状态后，卡板111在弹簧的作用力下移动至第二安装结构4的卡槽12内，定位销脱出，整个解锁装置缩回，此时弹簧力会将卡板111保持在槽内，以达到限制换电机构轴销2旋转脱出的目的。

继续参考图1，为了使轴销2与卡板111一起同轴转动，与锁紧机构1对应位置的部分轴销2的外缘沿其径向方向向外凸出形成花键21，花键21与通孔112相配合以使轴销2随卡板111一起同轴转动。

在如图2所示的实施例中，弹性部件114的第二端116通过紧固件13固定到轴销2，阻挡弹性部件114的第二端116沿轴销2的轴向方向向远离卡板111的方向移动，以使弹性部件114保持在紧固件13和卡板111之间。在本实施例中，弹性部件114的两端分别设有一个垫圈，以提高弹簧的使用寿命。在其他实施例中，弹性部件114的第二端116也可直接固定于轴销2上。例如：当采用金属材质的弹簧时，可以将弹簧的第二端116通过焊接或其他方式固定到轴销2上。

在一些其他实施例中，卡接件11可拆卸地设置于轴销2上。卡接件11和轴销2均可单独拆卸，便于后续的更换和定时检测，进一步地，上述结构的零部件结构简单，成本低，同时零部件通用性高，售后可只针对损坏部件进行更换，大幅降低了成本。

在其他实施例中，卡接件11可以为伸缩式轴销。伸缩式轴销设置于轴销2上，随轴销2一起转动且可沿轴销2的轴向方向移动，伸缩式轴销可卡接到卡槽12内以使轴销2处于锁止状态。卡接件11还可以为伸缩式卡爪。伸缩式卡爪设置于轴销2上，随轴销2一起转动且可沿轴销2的轴向方向移动，伸缩式卡爪可卡接到卡槽12内以使轴销2处于锁止状态。

本实用新型还提供了一种车辆，车辆的车身上安装有动力电池，车身和动力电池之间上述实施例中的电池锁止装置100进行锁止和解锁。上述电池锁止装置100不仅结构简单，能够适应车底及动力电池周围复杂的环境，而且可靠性高，耐久性好，故障率低，机械结构成本低，便于更换和拆卸，零部件通用性强。进一步地，上述结构还易清洗，紧急状况时可手动操作。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电池锁止装置，其设置于车身处的第一安装结构和设置于动力电池处的第二安装结构，其特征在于，还包括用于锁紧或松开所述第一安装机构和第二安装机构的轴销，所述轴销处设有防止所述轴销在锁止时转动的锁紧机构，所述锁紧机构包括：

卡接件，设置于所述轴销上，所述卡接件与所述轴销一起同轴转动且可沿所述轴销的轴向方向移动；

卡槽，设置于所述第二安装结构或第一安装结构处，所述卡槽可容纳至少部分所述卡接件，所述卡槽配置成在至少部分所述卡接件固定到所述卡槽后限制所述卡接件和所述轴销转动以使所述轴销保持在锁止状态。

2.根据权利要求1所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡接件包括：

卡板，所述卡板上设有供所述轴销贯穿的通孔，所述卡板与所述轴销一起同轴转动且可沿所述轴销的轴向方向移动；和

弹性部件，沿其伸缩方向具有相对的第一端和第二端，所述第一端抵靠于所述卡板远离所述卡槽的一端，所述第二端固定于所述轴销上，所述弹性部件在部分所述卡板进入到所述卡槽后通过弹力将所述卡板固定在所述卡槽内。

3.根据权利要求2所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡板远离所述卡槽的一端设置有两个销孔，两个所述销孔分别位于所述轴销的两侧，所述销孔位于所述卡槽外。

4.根据权利要求3所述的电池锁止装置，其特征在于，

与所述锁紧机构对应位置的部分所述轴销的外缘沿其径向方向向外凸出形成花键，所述花键与所述通孔相配合以使所述轴销随所述卡板一起同轴转动。

5.根据权利要求2所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述弹性部件的第二端通过紧固件固定到所述轴销，以使所述弹性部件保持在所述紧固件和所述卡板之间。

6.根据权利要求2所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡板为条状，所述通孔设置于所述卡板沿长度方向的中间位置。

7.根据权利要求1所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡接件可拆卸地设置于所述轴销上。

8.根据权利要求1所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡接件为伸缩式轴销，所述伸缩式轴销可卡接到所述卡槽内以使所述轴销处于锁止状态。

9.根据权利要求1所述的电池锁止装置，其特征在于，

所述卡接件为伸缩式卡爪，所述伸缩式卡爪可卡接到所述卡槽内以使所述轴销处于锁止状态。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆的车身上安装有动力电池，所述车身和所述动力电池之间通过如权利要求1-9中任一项所述的电池锁止装置进行锁止。