CN209566780U - 锁止机构、锁止组件、快换支架组件及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锁止机构、锁止组件、快换支架组件及电动汽车。锁止机构包括有：锁基座，具有开口以及自开口延伸的空腔，开口用于供安装于电池包的锁轴进入空腔；锁舌，能够相对于锁基座旋转以在解锁状态以及锁止状态之间变化，锁舌用于朝向锁轴的一侧沿锁止方向依次具有第一锁止部和第二锁止部，第一锁止部用于限制锁轴自锁基座上掉落，当锁舌处于锁止状态时，第二锁止部用于限制锁轴朝向第一锁止部运动，以阻止锁轴从开口离开空腔。第一锁止部对锁轴进行粗限位，第二锁止部对锁轴进行精限位，通过第一锁止部和第二锁止部的配合能够较为可靠地对锁轴进行锁止，较为显著地提高了锁止的稳定性，进而有利于提高电动汽车的换电可靠性。

Description

锁止机构、锁止组件、快换支架组件及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，特别涉及一种锁止机构、锁止组件、快换支架组件及电动汽车。

背景技术

现有的电动汽车的电池包的安装方式一般分为固定式和可换式，其中固定式的电池包一般固定在汽车上，充电时直接以汽车作为充电对象。而可换式的电池包，一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下并更换新的电池包。

在更换新的电池包的过程中，涉及到电池包的锁止和解锁。一般而言，电池包的左右两侧安装有锁轴；锁止机构固定在快换支架上以组装成快换支架组件，快换支架组件安装到电动汽车的底盘上；锁轴与锁止机构配合，实现电池包的锁止。而现有的锁止机构在其锁止方向上通常仅包括一个锁止部，锁止可靠性不稳定，需要借助于其他检测装置等检测锁止的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的锁止机构具有锁止可靠性不稳定的缺陷，提供一种用于电池包的锁止机构、锁止组件、快换支架组件及电动车。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种锁止机构，用于电池包，其特点在于，所述锁止机构包括有：

锁基座，所述锁基座具有开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔；

锁舌，所述锁舌能够相对于所述锁基座旋转以在解锁状态以及锁止状态之间变化，所述锁舌用于朝向所述锁轴的一侧沿锁止方向依次具有第一锁止部和第二锁止部，所述第一锁止部用于限制所述锁轴自所述锁基座上掉落，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述第二锁止部用于限制所述锁轴朝向所述第一锁止部运动，以阻止所述锁轴从所述开口离开所述空腔。

在本方案中，锁舌上的第一锁止部对锁轴进行粗限位，第二锁止部对锁轴进行精限位，通过第一锁止部和第二锁止部的配合能够较为可靠地对锁轴进行锁止，较为显著地提高了锁止的稳定性。

较佳地，所述第一锁止部和所述第二锁止部均为与所述锁轴的形状相适配的圆弧结构，以使：当所述锁轴位于所述第一锁止部时，所述锁轴贴合于所述一锁止部，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁轴贴合于所述二锁止部。

在本方案中，第一锁止部和第二锁止部的结构简单，加工成本较低，且占用的空间较少。另外，第一锁止部和第二锁止部和锁轴的形状相适配，有利于提高锁止的可靠性。

较佳地，所述锁舌相对于所述锁基座旋转的中心为旋转中心，所述第一锁止部的圆弧中心与所述旋转中心之间的水平距离为第一距离，所述第二锁止部的圆弧中心与所述旋转中心之间的水平距离为第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

在本方案中，第二锁止部和第一锁止部在锁止方向上间隔设置，也就是说，第一锁止部和第二锁止部分别处于锁止路径上的不同位置，第二锁止部对锁轴的锁止是建立在第一锁止部已经对锁轴起到粗限位(半锁止)的基础上进行的，有利于实现对锁轴的精限位(全锁止)，进而有利于提高锁止的可靠性。

较佳地，当所述锁舌处于锁止状态时，所述第二锁止部的圆弧中心位于所述旋转中心的下方。

在本方案中，旋转中心高于第二锁止部的圆弧中心，容易使得锁轴沿脱离的方向(对应解锁方向)越锁越牢固，有利于提高锁止的可靠性。

较佳地，所述第一锁止部和所述第二锁止部相邻接。

在本方案中，第一锁止部和第二锁止部相邻，一方面，便于减少锁舌的占用空间；另一方面，有利于提高锁止的可靠性。

较佳地，所述锁舌包括锁舌本体和锁舌拓展部，所述第一锁止部和所述第二锁止部设于所述锁舌本体，所述锁舌扩展部位于所述锁基座的外部；

其中，所述锁舌扩展部中朝向所述锁基座的一侧具有第一限位面，所述锁基座中朝向所述锁舌扩展部的一侧具有第二限位面，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述第一限位面抵接于所述第二限位面以阻止所述锁舌沿所述锁止方向继续旋转。

在本方案中，第一限位面和第二限位面相抵接能够防止锁舌沿锁止方向继续旋转，既有利于保护锁轴，又有利于实现对锁轴的可靠性锁止，能够平衡因锁舌相对于锁基座旋转的旋转中心偏移产生的力矩。

较佳地，所述锁止机构还包括：

弹性部件，所述弹性部件设于所述空腔内，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁轴抵接于所述第二锁止部与所述弹性部件之间。

在本方案中，一方面，弹性部件与锁轴之间为弹性接触，有利于保护锁轴；另一方面，在锁止过程中，锁轴越过第一锁止部后，在与第二锁止部贴合后，锁轴会朝向弹性部件(沿着X轴正向)继续移动，然后在弹性部件和外力的作用下，锁轴再反向移动(沿着X轴负向)，直至锁轴与第二锁止部再次贴合，完成全锁止。

较佳地，所述锁止机构还包括：

复位部件，所述复位部件设于所述锁基座且所述复位部件作用于所述锁舌，所述复位部件能够发生弹性变形，所述复位部件用于使得所述锁舌沿锁止方向旋转以从所述解锁状态复位到所述锁止状态。

较佳地，所述复位部件具有第一簧部以及第二簧部，所述第一簧部与所述锁基座相连，所述第二簧部与所述锁舌相连。

较佳地，所述第一簧部铰接于所述锁基座，所述第二簧部铰接于所述锁舌。

较佳地，所述复位部件为拉簧、扭转弹簧或压缩弹簧。

较佳地，所述锁舌中用于朝向所述锁轴的一侧除去所述第一锁止部和所述第二锁止部的位置、所述锁舌中用于背离所述锁轴的一侧均设置有避让槽。

在本方案中，避让槽能够避让锁舌与锁轴、锁基座处在运动过程中的干涉，有利于提高锁止的可靠性。

本实用新型还提供一种锁止组件，其特点在于，其包括有：

上述锁止机构；

解锁机构，所述解锁机构作用于所述锁舌以使得所述锁舌沿解锁方向旋转以从所述锁止状态变化到所述解锁状态，所述解锁方向与所述锁止方向相反。

较佳地，所述解锁机构包括施力把手，所述施力把手连接于所述锁舌。

较佳地，所述锁舌上设有连接孔，所述施力把手穿设于所述连接孔，所述施力把手通过所述连接孔可转动连接于所述锁舌。

本实用新型还提供一种快换支架组件，其特点在于，其包括快换支架以及上述锁止机构，所述锁止机构固定设于所述快换支架。

本实用新型还提供一种电动汽车，其特点在于，其包括电池包以及上述快换支架组件，所述电池包安装于所述快换支架组件，安装于所述电池包的锁轴位于所述空腔内。

在本方案中，在有利于提高锁止机构对锁轴的锁止可靠性和稳定性的基础上，也有利于提高电动汽车的换电可靠性。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

锁舌上的第一锁止部对锁轴进行粗限位，第二锁止部对锁轴进行精限位，通过第一锁止部和第二锁止部的配合能够较为可靠地对锁轴进行锁止，较为显著地提高了锁止的稳定性，进而也有利于提高电动汽车的换电可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的锁止机构中锁舌的结构示意图。

图2-5示出了本实用新型一较佳实施的锁止机构对锁轴进行锁止的过程，其中，图2示出了锁轴沿Z轴方向锁基座的开口移动；图3示出了锁轴自开口进入空腔后沿X轴正向移动；图4示出了锁轴与锁舌的第一锁止部适配；图5示出了锁舌处于锁止状态且锁轴与锁舌的第二锁止部适配。

图6本实用新型一较佳实施例的锁止机构的剖视结构示意图。

图7-10示出了本实用新型一较佳实施的锁止机构对锁轴进行解锁的过程，其中，图7示出了锁轴在外力的作用下沿X轴正向移动，锁轴与锁舌的第二锁止部脱离；图8示出了解锁机构在外力作用下使得锁舌逆时针旋转，锁轴与锁舌的第一锁止部脱离，锁轴沿X轴负向移动；图9示出了锁轴移动到了空腔中X轴负向的极限位置(即空腔的侧壁)；图10示出了作用在解锁机构上的外力消失，锁舌顺时针旋转，锁轴沿Z轴负向移动，锁舌复位。

附图标记说明：

10 锁基座

101 开口

102 空腔

103 第二限位面

20 锁舌

201 第一锁止部

202 第二锁止部

203 销孔

204 锁舌本体

205 锁舌拓展部

206 第一限位面

207 拉簧孔

208 避让槽

209 连接孔

30 锁轴

40 弹性部件

50 复位部件

60 施力把手

K 间隙

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。

本实施例揭示一种锁止机构，该锁止机构用于电池包，以实现对安装于电池包的侧壁上的锁轴的锁止和解锁。如图1-10所示，该锁止机构包括有锁基座10和锁舌20，其中，锁基座10具有开口101以及自开口101延伸的空腔102，开口101用于供安装于电池包的锁轴30进入空腔102。锁舌20能够相对于锁基座10旋转以在解锁状态以及锁止状态之间变化，锁舌20用于朝向锁轴30的一侧沿锁止方向依次具有第一锁止部201和第二锁止部202，第一锁止部201用于限制锁轴30自锁基座10上掉落，当锁舌20处于锁止状态时，第二锁止部202用于限制锁轴30朝向第一锁止部201运动，以阻止锁轴30从开口101离开空腔102。

在本实施方中，锁舌20上的第一锁止部201对锁轴30进行粗限位，第二锁止部202对锁轴30进行精限位，通过第一锁止部201和第二锁止部202的配合能够较为可靠地对锁轴30进行锁止，较为显著地提高了锁止的稳定性。

进一步地，参照图1-5和图7-10予以理解，第一锁止部201和第二锁止部202均为与锁轴30的形状相适配的圆弧结构，以使：当锁轴30位于第一锁止部201时，锁轴30贴合于一锁止部，当锁舌20处于锁止状态时，锁轴30贴合于二锁止部。

其中，第一锁止部201和第二锁止部202的结构简单，加工成本较低，且占用的空间较少。另外，第一锁止部201和第二锁止部202和锁轴30的形状相适配，有利于提高锁止的可靠性。

更进一步地，锁舌20相对于锁基座10旋转的中心为旋转中心，第一锁止部201的圆弧中心与旋转中心之间的水平距离为第一距离，第二锁止部202的圆弧中心与旋转中心之间的水平距离为第二距离，第二距离大于第一距离。锁舌20上与旋转中心对应的位置处设有销孔203，以供实现连接锁舌20和锁基座10并使锁舌20相对于锁基座10旋转的连接件穿过。

其中，第二锁止部202和第一锁止部201在锁止方向上间隔设置，也就是说，第一锁止部201和第二锁止部202分别处于锁止路径上的不同位置，第二锁止部202对锁轴30的锁止是建立在第一锁止部201已经对锁轴30起到粗限位(半锁止)的基础上进行的，有利于实现对锁轴30的精限位(全锁止)，进而有利于提高锁止的可靠性。

参照图5予以理解，当锁舌20处于锁止状态时，第二锁止部202的圆弧中心位于旋转中心的下方，旋转中心与第二锁止部202的圆弧中心之间形成有间隙K。其中，旋转中心高于第二锁止部202的圆弧中心，容易使得锁轴30沿脱离的方向(对应解锁方向)越锁越牢固，有利于提高锁止的可靠性。

更进一步地，第一锁止部201和第二锁止部202相邻接。第一锁止部201和第二锁止部202相邻，一方面，便于减少锁舌20的占用空间；另一方面，有利于提高锁止的可靠性。

更进一步地，锁舌20包括锁舌本体204和锁舌拓展部205，第一锁止部201和第二锁止部202设于锁舌本体204，锁舌20扩展部位于锁基座10的外部。其中，锁舌20扩展部中朝向锁基座10的一侧具有第一限位面206，锁基座10中朝向锁舌20扩展部的一侧具有第二限位面103，当锁舌20处于锁止状态时，第一限位面206抵接于第二限位面103以阻止锁舌20沿锁止方向继续旋转。

其中，第一限位面206和第二限位面103相抵接能够防止锁舌20沿锁止方向继续旋转，既有利于保护锁轴30，又有利于实现对锁轴30的可靠性锁止，能够平衡因锁舌20相对于锁基座10旋转的旋转中心偏移产生的力矩。

参照图2-5和图7-10予以理解，锁止机构还包括弹性部件40，弹性部件40设于空腔102内，当锁舌20处于锁止状态时，锁轴30抵接于第二锁止部202与弹性部件40之间。其中，一方面，弹性部件40与锁轴30之间为弹性接触，有利于保护锁轴30；另一方面，在锁止过程中，锁轴30越过第一锁止部201后，在与第二锁止部202贴合后，锁轴30会朝向弹性部件40(沿着X轴正向)继续移动，然后在弹性部件40和外力的作用下，锁轴30再反向移动(沿着X轴负向)，直至锁轴30与第二锁止部202再次贴合，完成全锁止。

参照图2-10予以理解，锁止机构还包括复位部件50，复位部件50设于锁基座10且复位部件50作用于锁舌20，复位部件50能够发生弹性变形，复位部件50用于使得锁舌20沿锁止方向旋转以从解锁状态复位到锁止状态。复位部件50具有第一簧部以及第二簧部，第一簧部与锁基座10相连，第二簧部与锁舌20相连。其中，第一簧部铰接于锁基座10，第二簧部铰接于锁舌20。

具体地，在本实施方中，复位部件50为拉簧，相应地，锁舌20上设有拉簧孔207。需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，复位部件50也可以采用扭转弹簧或压缩弹簧。

继续参照图1-5和图7-10予以理解，锁舌20中用于朝向锁轴30的一侧除去第一锁止部201和第二锁止部202的位置、锁舌20中用于背离锁轴30的一侧均设置有避让槽208。其中，避让槽208能够避让锁舌20与锁轴30、锁基座10处在运动过程中的干涉，有利于提高锁止的可靠性。

本实施例还提供一种锁止组件，该锁止组件包括有解锁机构和上述锁止机构。解锁机构作用于锁舌20以使得锁舌20沿解锁方向旋转以从锁止状态变化到解锁状态，解锁方向与锁止方向相反。在本实施例中，参照图2、图5-10予以理解，解锁机构包括施力把手60，施力把手60连接于锁舌20。具体地，锁舌20上设有连接孔209，施力把手60穿设于连接孔209，施力把手60通过连接孔209可转动连接于锁舌20。

下面简述下锁止过程和解锁过程。

图2-5示出了本实用新型一较佳实施的锁止机构对锁轴进行锁止的过程，其中，图2示出了锁轴沿Z轴方向锁基座的开口移动；图3示出了锁轴自开口进入空腔后沿X轴正向移动；图4示出了锁轴与锁舌的第一锁止部适配；图5示出了锁舌处于锁止状态且锁轴与锁舌的第二锁止部适配。本实施例还提供一种快换支架组件，该快换支架组件包括快换支架(图中未示出)以及上述锁止机构，锁止机构固定设于快换支架。具体地，锁基座相对于与地面静止，如图2(图2中的箭头示意锁轴的移动方向)所示，锁轴沿Z轴方向锁基座的开口移动，在锁轴的作用下，锁舌绕旋转中心逆时针旋转，直到锁轴顶住空腔的上侧壁，此时锁舌旋转至最高点(如图3所示)，此时锁轴沿X轴正向移动(图3中的箭头示意锁轴的移动方向)，移动至锁舌的第一锁止部时，锁舌在拉簧(3)和自重作用下绕旋转中心顺时针旋转，实现对锁轴的粗限位(如图4所示)，之后锁轴(4)继续沿X轴正向移动，到达第二锁止部时，压缩弹性部件，锁舌在拉簧(3)和自重作用下继续绕旋转中心顺时针旋转。锁轴在弹性部件和外力作用下沿X轴负向移动至与第二锁止部贴合，完成锁止限位，实现精限位，如图5所示。

图7-10示出了本实用新型一较佳实施的锁止机构对锁轴进行解锁的过程，其中，图7示出了锁轴在外力的作用下沿X轴正向移动，锁轴与锁舌的第二锁止部脱离；图8示出了解锁机构在外力作用下使得锁舌逆时针旋转，锁轴与锁舌的第一锁止部脱离，锁轴沿X轴负向移动；图9示出了锁轴移动到了空腔中X轴负向的极限位置(即空腔的侧壁)；图10示出了作用在解锁机构上的外力消失，锁舌顺时针旋转，锁轴沿Z轴负向移动，锁舌复位。具体地，如图7所示，锁轴在外力的作用下沿X轴正向移动(图7中的箭头示意锁轴的移动方向)直至第二锁止部脱离锁轴；之后，如图8所示，施力把手在外力的作用下(图8中施力把手上箭头的方向示意出外力的方向)，锁舌绕旋转中心逆时针旋转，在外力的作用下，锁舌继续绕旋转中心逆时针旋转，直至第一锁止部也脱离锁轴，在外力的作用下，锁轴沿X轴负向移动(图8中锁轴上的箭头示意锁轴的移动方向)。锁轴移动至空腔的侧壁时，外力作用下开始向Z轴负向移动，此时施力把手上的外力撤销，锁舌可在拉簧的作用下旋转(如图9所示)。锁轴继续下移，锁舌在拉簧的作用下复位(如图10所示)，复位后的位置与锁止前的状态一致。

另外，本实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括电池包以及上述快换支架组件，电池包安装于快换支架组件，安装于电池包的锁轴30位于空腔102内。其中，在有利于提高锁止机构对锁轴30的锁止可靠性和稳定性的基础上，也有利于提高电动汽车的换电可靠性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (17)

1.一种锁止机构，用于电池包，其特征在于，所述锁止机构包括有：

锁基座，所述锁基座具有开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔；

锁舌，所述锁舌能够相对于所述锁基座旋转以在解锁状态以及锁止状态之间变化，所述锁舌用于朝向所述锁轴的一侧沿锁止方向依次具有第一锁止部和第二锁止部，所述第一锁止部用于限制所述锁轴自所述锁基座上掉落，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述第二锁止部用于限制所述锁轴朝向所述第一锁止部运动，以阻止所述锁轴从所述开口离开所述空腔。

2.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述第一锁止部和所述第二锁止部均为与所述锁轴的形状相适配的圆弧结构，以使：当所述锁轴位于所述第一锁止部时，所述锁轴贴合于所述一锁止部，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁轴贴合于所述二锁止部。

3.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述锁舌相对于所述锁基座旋转的中心为旋转中心，所述第一锁止部的圆弧中心与所述旋转中心之间的水平距离为第一距离，所述第二锁止部的圆弧中心与所述旋转中心之间的水平距离为第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

4.如权利要求3所述的锁止机构，其特征在于，当所述锁舌处于锁止状态时，所述第二锁止部的圆弧中心位于所述旋转中心的下方。

5.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述第一锁止部和所述第二锁止部相邻接。

6.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁舌包括锁舌本体和锁舌拓展部，所述第一锁止部和所述第二锁止部设于所述锁舌本体，所述锁舌扩展部位于所述锁基座的外部；

其中，所述锁舌扩展部中朝向所述锁基座的一侧具有第一限位面，所述锁基座中朝向所述锁舌扩展部的一侧具有第二限位面，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述第一限位面抵接于所述第二限位面以阻止所述锁舌沿所述锁止方向继续旋转。

7.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括：

弹性部件，所述弹性部件设于所述空腔内，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁轴抵接于所述第二锁止部与所述弹性部件之间。

8.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括：

复位部件，所述复位部件设于所述锁基座且所述复位部件作用于所述锁舌，所述复位部件能够发生弹性变形，所述复位部件用于使得所述锁舌沿锁止方向旋转以从所述解锁状态复位到所述锁止状态。

9.如权利要求8所述的锁止机构，其特征在于，所述复位部件具有第一簧部以及第二簧部，所述第一簧部与所述锁基座相连，所述第二簧部与所述锁舌相连。

10.如权利要求9所述的锁止机构，其特征在于，所述第一簧部铰接于所述锁基座，所述第二簧部铰接于所述锁舌。

11.如权利要求9所述的锁止机构，其特征在于，所述复位部件为拉簧、扭转弹簧或压缩弹簧。

12.如权利要求1-11中任意一项所述的锁止机构，其特征在于，所述锁舌中用于朝向所述锁轴的一侧除去所述第一锁止部和所述第二锁止部的位置、所述锁舌中用于背离所述锁轴的一侧均设置有避让槽。

13.一种锁止组件，其特征在于，其包括有：

如权利要求1-12中任意一项所述的锁止机构；

解锁机构，所述解锁机构作用于所述锁舌以使得所述锁舌沿解锁方向旋转以从所述锁止状态变化到所述解锁状态，所述解锁方向与所述锁止方向相反。

14.如权利要求13所述的锁止组件，其特征在于，所述解锁机构包括施力把手，所述施力把手连接于所述锁舌。

15.如权利要求14所述的锁止组件，其特征在于，所述锁舌上设有连接孔，所述施力把手穿设于所述连接孔，所述施力把手通过所述连接孔可转动连接于所述锁舌。

16.一种快换支架组件，其特征在于，其包括快换支架以及如权利要求1-12中任意一项所述的锁止机构，所述锁止机构固定设于所述快换支架。

17.一种电动汽车，其特征在于，其包括电池包以及如权利要求16所述的快换支架组件，所述电池包安装于所述快换支架组件，安装于所述电池包的锁轴位于所述空腔内。