CN209675343U - 锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锁紧机构，所述锁紧机构包括：框架、固定结构和传动单元，固定结构与传动单元配合并在传动单元的驱动下转动，传动单元设置在框架内且包括：第一传动部和第二传动部，第一传动部具有自锁外齿，自锁外齿排列成圆弧形且对应的圆心角度小于360°。根据本实用新型的锁紧机构，第一传动部上设有自锁外齿的部分所对应的圆心角度小于360°，可以避免不必要的多余齿的浪费。

Description

锁紧机构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车换电技术领域，尤其是涉及一种锁紧机构。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的快速发展，电动汽车在全球范围内销量持续增长，由于动力电池续航能力及充电时长的限制，在世界各地，电动汽车充换电站纷纷涌现，对电动汽车的进一步推广普及起到了积极的推动作用。

换电模式通过直接更换电动汽车的电池包，达到为其补充电能的目的，可实现电能迅速补给，同时便于电池维护和延长寿命。目前在电池更换方面，乘用车的电池包可以在3分钟内完成更换，更换时间基本与传统汽车的加油时间持平，对用户来说从根本上解决了充电时间过长的难题。在对电池包进行更换的过程中，第一传动部有时会做成全齿蜗轮，但夹持件(如固定结构)的摆动角度小于360°，因此会造成不必要的齿的浪费，且加工工时长，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种锁紧机构，所述锁紧机构的第一传动部结构简单，便于加工，生产成本低。

根据本实用新型实施例的锁紧机构，包括：框架；固定结构和传动单元，所述固定结构与所述传动单元配合并在所述传动单元的驱动下转动，所述传动单元设置在所述框架内且包括：第一传动部和第二传动部，所述第一传动部具有自锁外齿，所述自锁外齿排列成圆弧形且对应的圆心角度小于360°。

根据本实用新型的锁紧机构，利用了蜗轮蜗杆传动，从而实现对动力电池进行锁紧，提升了换电的效率，且噪音低、振动小，同时，第一传动部上自锁外齿的布置区域所对应的圆心角度小于360°，由此可避免因多余的不参与传动的齿造成的浪费，且加工工时长，生产成本高。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述自锁外齿排列成圆弧形且对应的圆心角度小于180°。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述第一传动部为弧形，所述自锁外齿从所述第一传动部的一端延伸至另一端。

可选地，所述第一传动部的圆心角度为90°-120°。

在本实用新型一种实施例中，所述第一传动部集成在所述固定结构上，所述固定结构包括：挂钩本体和齿部，所述挂钩本体包括：轴套部、第一筋条、第二筋条和第三筋条，所述第一筋条、所述第二筋条和所述第三筋条与所述挂钩本体相连并相对所述挂钩本体呈辐射状分布，所述齿部与所述第二筋条和所述第三筋条相连，所述齿部构造为所述第一传动部。

可选地，所述齿部还具有向前延伸且具有自锁外齿的前突部。

进一步地，所述锁紧机构还包括：第一筋板和第二筋板，所述第一筋板与所述轴套部、所述第二筋条、所述第三筋条以及所述齿部连接，所述第二筋板与所述轴套部、所述第一筋条、所述第三筋条以及所述前突部连接，且所述第一筋板和所述第二筋板在所述轴套部的轴向上的尺寸小于所述轴套部、所述第二筋条、所述第三筋条以及所述齿部任意一个的尺寸。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述第一传动部为圆形，所述自锁外齿形成在圆形的所述第一传动部的一部分外周面上。

可选地，设置有自锁外齿的所述一部分外周面对应的圆心角度为90°-120°。

进一步地，所述固定结构包括：两个支臂，每个所述支臂的一端连接有轴套部，所述轴套部的内周面形成有传动单元连接销轴孔，两个所述轴套部之间间隔开以形成安装间隙，圆形的所述第一传动部嵌设在所述安装间隙内，且第一传动部中心孔和所述传动单元连接销轴孔内均设置有沿各自周向间隔分布的多个凸棱。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型第一种实施例的锁紧机构的结构示意图；

图2是图1中固定结构的结构示意图；

图3是图2中固定结构的主视图；

图4是根据本实用新型第二种实施例的锁紧机构的结构示意图；

图5是图4中固定结构的结构示意图。

附图标记：

锁紧机构100，框架1，固定保持机构夹持块112，固定结构2，挂钩本体21a，轴套部211，传动单元连接销轴孔2111，第一凸棱21111，第一筋条212a，第二筋条213a，第三筋条214a，支臂21b，长肢臂211b，短肢臂212b，支撑夹紧部22，直角腰221，底面222，倾腰223，安装间隙222b，弹性粘附层224a，齿部23a，第一连接板23b，前突部24a，第一筋板25a，凹槽25b，第二筋板26，传动单元3，第一传动部31，自锁外齿311，第二传动部32，传动单元连接销轴33，固定保持机构配合空间4，工具5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的锁紧机构100。如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的锁紧机构100包括：框架1、固定结构2和传动单元3。

传动单元3设置在框架1内且包括：第一传动部31和第二传动部32，固定结构2与传动单元3相连，并由传动单元3进行驱动，且固定结构2上具有支撑夹紧部22，框架1上具有固定保持机构夹持块112，支撑夹紧部22和固定保持机构夹持块112之间形成固定保持机构配合空间4，以对电池包进行夹紧并实现更换。

可以理解的是，在安装电池包时，将工具5与第二传动部32配合，并驱使第二传动部32旋转，第二传动部32带动第一传动部31转动，从而带动固定结构2摆动，直至固定结构2上的支撑夹紧部22止抵电池包的底部，并与框架本体11上的固定保持机构夹持块112共同夹持固定保持机构，从而实现电池包的快速更换，提升电池包的装配效率。

进一步地，如图1-图4所示，第一传动部31可以具有自锁外齿311，可实现反向自锁，即只能第二传动部32能够带动第一传动部31旋转运动，而不能由第一传动部31带动第二传动部32运动，这样，利用其反向自锁性可对传动单元3起到安全保护作用。

可选地，自锁外齿311排列成圆弧形且对应的圆心角度小于360°，这样，可避免过多的自锁外齿311造成的浪费，且有利于节省加工工时。

根据本实用新型的锁紧机构100，利用了蜗轮蜗杆传动，从而实现对动力电池进行锁紧，提升了换电的效率，且噪音低、振动小，同时，第一传动部31上自锁外齿311的布置区域所对应的圆心角度小于360°，由此可避免因多余的不参与传动的齿造成的浪费，且加工工时长，生产成本高。

可选地，自锁外齿311排列成圆弧形且对应的圆心角度小于180°，由此可进一步减少不必要的齿的数量，使第一传动部31的结构简单，加工效率高。

在本实用新型的第一种实施例中，如图1和图2所示，第一传动部31为弧形，即第一传动部31大体构造为扇形蜗轮，且自锁外齿311从第一传动部31的一端延伸至另一端，由此，有利于减轻第一传动部31的质量，减轻整个锁紧机构100的质量。

进一步地，第一传动部31的圆心角度可以为90°-120°，也就是说，第一传动部31可至少转动90°，从而使得支撑夹紧部22可以从竖直位置摆动到水平位置，进而对固定保持机构起到夹持夹紧的作用。

进一步地，第一传动部31可以集成在固定结构2上，这样，可使得固定结构2和第一传动部31的成型加工工艺简单，固定结构2还可以包括：挂钩本体21a、支撑夹紧部22和齿部23a，支撑夹紧部22和齿部23a分别连接在挂钩本体21a上，挂钩本体21a上设置有传动单元连接销轴孔2111，传动单元连接销轴33可穿过传动单元连接销轴孔2111以将第一传动部31装配到框架1上。

可选地，在本实用新型第一种实施例的其中一种实施例中，如图2和图3所示，挂钩本体21a可以包括：轴套部211、第一筋条212a、第二筋条213a和第三筋条214a，第一筋条212a、第二筋条213a和第三筋条214a与挂钩本体21a相连并相对挂钩本体21a呈辐射状分布，支撑夹紧部22与第一筋条212a固定，齿部23a与第二筋条213a和第三筋条214a相连，且齿部23a的外周面具有自锁外齿311，可实现反向自锁，即只能第二传动部32能够带动第一传动部31旋转运动，而不能由第一传动部31带动第二传动部32运动，这样，利用其反向自锁性可对传动单元3起到安全保护作用。

可选地，如图2所示，第二筋条213a相对轴套部211非径向延伸，第一筋条212a和第三筋条214a沿轴套部211的径向延伸，且第二筋条213a所在的水平面高于第一筋条212a所在的水平面，这样，可使自锁外齿311在第一传动部31上排布的跨度更大，便于满足不同的电池快换设备、不同转动角度解锁的需求。另一方面，利用自锁外齿311在第一传动部31上的大跨度排布，并与第二筋条213a和第三筋条214a相连，整体提升了齿部23a的结构强度，同时，由于齿部23a和第二传动部32接触的面是直接传动受力面，因此通过这种强化设计，可提高第一传动部31的使用寿命。

进一步地，如图2和图3所示，齿部23a还可以设置有向前延伸且具有自锁外齿311的前突部24a，前突部24a的周向长度远小于齿部23a的周向长度，从而可使第一传动部31满足不同的电池快换设备、不同转动角度解锁的需求。

可选地，本实用新型实施例的固定结构2还可以包括：第一筋板25a和第二筋板26，第一筋板25a与轴套部211、第二筋条213a、第三筋条214a以及齿部23a连接，第二筋板26与轴套部211、第一筋条212a、第三筋条214a以及前突部24a连接，且第一筋板25a和第二筋板26在轴套部211的轴向上的尺寸小于轴套部211、第二筋条213a、第三筋条214a以及齿部23a中任意一个的尺寸，即第一筋板25a和第二筋板26做减薄处理，由此在起到对固定结构2加强的作用的同时，还有利于减轻固定结构2的质量。

进一步地，支撑夹紧部22在轴向上的尺寸最大，且支撑夹紧部22呈倒置的直角梯形结构，其直角腰221与第一筋条212a连接，底面222与第二筋板26的上端相连，倾腰223与第二筋板26的同一侧侧面平齐，由此，可保证支撑夹紧部22的强度和硬度，且固定结构2的成型工艺简单，加工方便。

可选地，支撑夹紧部22的上端面可以设置有弹性粘附层224a，弹性粘附层224a可以一体形成在支撑夹紧部22上，也可以通过胶粘连接在支撑夹紧部22上，这样，通过增加弹性粘附层224a，可使得支撑夹紧部22与固定保持机构之间完全接触，增大支撑夹紧部22的受力面积。

在本实用新型第一种实施例的另一实施例中，齿部23a为弧形，弧形的齿部23a连接在第二筋条213a的径向外端和第三筋条214a的径向外端之间，齿部23a还设置有向前延伸且具有自锁外齿311的前突部24a，第三筋条214a从轴套部211的外周面向下竖直延伸且下端与齿部23a和前突部24a的交界处相连，第二筋条213a相对轴套部211非径向延伸，第一筋条212a和第三筋条214a沿轴套部211的径向延伸，且第二筋条213a所在的水平面高于第一筋条212a所在的水平面，这样，可使自锁外齿311在第一传动部31上排布的跨度更大，便于满足不同的电池快换设备、不同转动角度解锁的需求。另一方面，利用自锁外齿311在第一传动部31上的大跨度排布，并与第二筋条213a和第三筋条214a相连，整体提升了齿部23a的结构强度，同时，由于齿部23a和第二传动部32接触的面是直接传动受力面，因此通过这种强化设计，可提高第一传动部31的使用寿命。

在本实用新型第二种实施例中，如图4和图5所示，第一传动部31可以为圆形，自锁外齿311形成在圆形的第一传动部31的一部分外周面上，也就是说，指在圆形第一传动部31的其中一部分外周面上加工出自锁外齿311，能满足所需的转动角度即可，而不必在全周面上均加工出自锁外齿311，而造成不必要的浪费。

可选地，设置有自锁外齿311的一部分外周面对应的圆心角度可以为90°-120°，也就是说，第一传动部31可至少转动90°，从而使得支撑夹紧部22可以从竖直位置摆动到水平位置，进而对固定保持机构起到夹持夹紧的作用，同时，当圆心角度为120°时，可使得支撑夹紧部22能转动到与固定保持机构充分夹紧的位置，并且支撑夹紧部22会对固定保持机构施加一定的顶紧力，保证电池包的夹紧以防止其松脱。

根据本实用新型的一个实施例，如图4和图5所示，固定结构2可以包括：两个支臂21b，两个支臂21b的一端之间连接有支撑夹紧部22，每个支臂21b的另一端连接有一个轴套部211，轴套部211的内周面形成有传动单元连接销轴孔2111，传动单元连接销轴33可穿过传动单元连接销轴孔2111以将第一传动部31装配到框架11上，两个轴套部211之间间隔开以形成安装间隙222b，第一传动部31可嵌入到安装间隙222b内并与固定结构2通过传动单元连接销轴33相连，从而使得第一传动部31旋转后带动固定结构2上下摆动，最终将电池包夹紧，且传动单元3的连接紧凑，有利于减小传动单元3的尺寸。

进一步地，如图4和图5所示，每个支臂21b可以包括长肢臂211b和短肢臂212b，长肢臂211b从轴套部211向支撑夹紧部22的方向延伸，短肢臂212b从长肢臂211b的远离轴套部211的一端向上弯曲，支撑夹紧部22连接在两个支臂21b的短肢臂212b之间，且支撑夹紧部22的上端面构造为平面，该平面上设置有弹性粘附层224a，可选地，弹性粘附层224a可以一体形成在支撑夹紧部22上，也可以通过胶粘连接在支撑夹紧部22上，这样，通过增加弹性粘附层224a，可使得支撑夹紧部22与固定保持机构之间完全接触，增大支撑夹紧部22的受力面积。

可选地，两个支臂21b间隔开，且两个支臂21b之间可以连接有第一连接板23b和第二连接板，第一连接板23b的上表面向上延伸并与支撑夹紧部22连接，第一连接板23b的下表面与每个支臂21b的下表面间隔开，第二连接板的上端与第一连接板23b的朝向轴套部211的端面相连，第二连接板的下端向下延伸至与两个支臂21b的下表面平齐(图中未示出)，由此，第一连接板23b和第二连接板可起到对两个支臂21b的支撑作用，能够增加支臂21b的强度，且整个固定结构2的质量轻。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

如图5所示，支臂21b的内表面可以为平面，支臂21b的外表面可以设置有凹槽25b，进一步地，凹槽25b可以包括：长槽部和短槽部，长槽部设置在长肢臂211b上并与长肢臂211b的延伸趋势相同，短槽部设置在短肢臂212b上并与短肢臂212b的延伸趋势相同，长槽部与短槽部连通，由此，通过在支臂21b的外表面设置凹槽25b可有效增加支臂21b的强度，且有利于减轻固定结构2的质量，并且只在外表面加工凹槽25b可使固定结构2的成型加工容易。

进一步地，第一连接板23b的朝向轴套部211的端面与轴套部211间隔开，从而在两个轴套部211之间形成三面敞开的安装间隙222b，以便于第一传动部31与固定结构2的配合安装。

进一步地，传动单元连接销轴孔2111的壁面可以设置有沿周向间隔分布的多个第一凸棱21111，同时，第一传动部31的第一传动部31中心孔的壁面也可以设置有沿周向间隔分布的多个第二凸棱，传动单元连接销轴33的外周面可以设置有沿周向间隔分布的多个凹槽结构，在传动单元连接销轴33穿入固定结构2和第一传动部31后，多个第一凸棱21111可分别配合在多个凹槽结构内，多个第二凸棱也可分别配合在多个凹槽结构内，从而可使得固定结构2与第一传动部31同步转动，防止固定结构2相对第一传动部31发生转动而摆动不到相应位置。

在本实用新型的一个实施例中，第一传动部31可以为蜗轮，第二传动部32可以为蜗杆，蜗轮与蜗杆以单向自锁的方式配合，从而实现传动单元3的单向自锁的功能，同时，传动单元3的结构简单，生产成本低。

综上所述，根据本实用新型实施例的锁紧机构100，利用第一传动部31(如蜗轮)和第二传动部32(如蜗杆)的传动，从而实现对动力电池进行锁紧，提升了电池包的更换效率，且噪音低、振动小，同时，第一传动部31上的自锁外齿311的布置区域所对应的圆心角度小于360°，由此可避免因多余的不参与传动的齿的存在而造成浪费，且加工工时长，生产成本高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锁紧机构(100)，其特征在于，包括：

框架(1)；

固定结构(2)和传动单元(3)，所述固定结构(2)与所述传动单元(3)配合并在所述传动单元(3)的驱动下转动，所述传动单元(3)包括第一传动部(31)和第二传动部(32)，所述第一传动部(31)和所述第二传动部(32)配合并能够实现自锁，所述第一传动部(31)具有自锁外齿(311)，所述自锁外齿(311)排列成圆弧形且对应的圆心角度小于360°。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述自锁外齿(311)排列成圆弧形且对应的圆心角度小于180°。

3.根据权利要求1所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第一传动部(31)为弧形，所述自锁外齿(311)从所述第一传动部(31)的一端延伸至另一端。

4.根据权利要求3所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第一传动部(31)的圆心角度为90°-120°。

5.根据权利要求4所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第一传动部(31)集成在所述固定结构(2)上，所述固定结构(2)包括：挂钩本体(21a)和齿部(23a)，所述挂钩本体(21a)包括：轴套部(211)、第一筋条(212a)、第二筋条(213a)和第三筋条(214a)，所述第一筋条(212a)、所述第二筋条(213a)和所述第三筋条(214a)与所述挂钩本体(21a)相连并相对所述挂钩本体(21a)呈辐射状分布，所述齿部(23a)与所述第二筋条(213a)和所述第三筋条(214a)相连，所述齿部(23a)构造为所述第一传动部(31)。

6.根据权利要求5所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述齿部(23a)还具有向前延伸且具有自锁外齿(311)的前突部(24a)。

7.根据权利要求6所述的锁紧机构(100)，其特征在于，还包括：第一筋板(25a)和第二筋板(26)，所述第一筋板(25a)与所述轴套部(211)、所述第二筋条(213a)、所述第三筋条(214a)以及所述齿部(23a)连接，所述第二筋板(26)与所述轴套部(211)、所述第一筋条(212a)、所述第三筋条(214a)以及所述前突部(24a)连接，且所述第一筋板(25a)和所述第二筋板(26)在所述轴套部(211)的轴向上的尺寸小于所述轴套部(211)、所述第二筋条(213a)、所述第三筋条(214a)以及所述齿部(23a)任意一个的尺寸。

8.根据权利要求1所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述第一传动部(31)为圆形，所述自锁外齿(311)形成在圆形的所述第一传动部(31)的一部分外周面上。

9.根据权利要求8所述的锁紧机构(100)，其特征在于，设置有自锁外齿(311)的所述一部分外周面对应的圆心角度为90°-120°。

10.根据权利要求8所述的锁紧机构(100)，其特征在于，所述固定结构(2)包括：两个支臂(21b)，每个所述支臂(21b)的一端连接有轴套部(211)，所述轴套部(211)的内周面形成有传动单元连接销轴孔(2111)，两个所述轴套部(211)之间间隔开以形成安装间隙(222b)，圆形的所述第一传动部(31)嵌设在所述安装间隙(222b)内，且第一传动部中心孔和所述传动单元连接销轴孔(2111)内均设置有沿各自周向间隔分布的多个凸棱。