CN209904577U - 锁紧机构、电池包快换机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锁紧机构、电池包快换机构及车辆，该锁紧机构包括：框架、固定结构和传动单元，框架包括：框架本体，框架本体具有传动单元容纳腔；传动单元包括：第一传动部和第二传动部，固定结构上设置有支撑夹紧部，支撑夹紧部适于与框架本体上的固定保持机构夹持块形成固定保持机构配合空间，支撑夹紧部从传动单元容纳腔内伸出，其中，第一传动部和第二传动部以单向自锁的方式配合，从而使得第二传动部能够驱动第一传动部动作，并使其能运动至适于与固定保持机构夹持块形成固定保持机构配合空间的位置或离开该位置，而在第二传动部静止时，第一传动部也保持静止状态。根据本实用新型的锁紧机构，电池的更换效率高，锁紧牢固、安全性高。

Description

锁紧机构、电池包快换机构及车辆

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、电池包快换机构及车辆。

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，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。

现有的换电式新能源汽车的动力电池通过电池锁止机构而固定在汽车车身(例如底盘)上。可见，相比于其它技术领域的锁止装置，用于新能源汽车换电系统的电池锁止机构在控制成本的前提下还需要满足易于操作、锁止稳定可靠等要求，为设计、制造和生产带来了新的挑战。

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，所述锁紧机构能够更安全高效地实现电池包的快速更换。

本实用新型还提出了一种具有上述锁紧机构的电池包快换机构。

本实用新型还提出了一种具有上述锁紧机构或电池包快换机构的车辆。

根据本实用新型实施例的锁紧机构，包括：框架，所述框架包括：框架本体，所述框架本体上设置有固定保持机构夹持块，所述框架本体具有传动单元容纳腔；固定结构和传动单元，所述传动单元包括：第一传动部和第二传动部，所述第一传动部和所述第二传动部配合，所述固定结构上设置有支撑夹紧部，所述支撑夹紧部适于与所述固定保持机构夹持块形成固定保持机构配合空间，所述传动单元设置在所述传动单元容纳腔内，所述支撑夹紧部从所述传动单元容纳腔内伸出，其中，所述第一传动部和所述第二传动部以单向自锁的方式配合，从而使得所述第二传动部能够驱动所述第一传动部动作，并使得所述第一传动部能够运动至适于与所述固定保持机构夹持块形成所述固定保持机构配合空间的位置或离开该位置，而在所述第二传动部静止时所述第二传动部利用所述单向自锁而锁定所述第一传动部，以使得所述第一传动部保持静止状态。

根据本实用新型的锁紧机构，利用框架本体上的固定保持机构夹持块和支撑夹紧部将电池包进行夹紧，从而实现了电池包的快速更换，提升了换电的效率，且电池包在运送过程中平稳，同时通过传动单元对支撑夹紧部进行驱动，并利用第一传动部和第二传动部的单向自锁功能而确保锁紧机构的锁止可靠性。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述第一传动部可被驱动成绕所述固定结构的本体部的中心轴线转动，且所述支撑夹紧部相应地随所述本体部绕所述中心轴线转动。

进一步地，所述支撑夹紧部和所述第一传动部分别连接在所述本体部上，所述本体部上设置有传动单元连接销轴孔。

可选地，所述本体部包括：轴套部和多个筋条，所述多个筋条与所述本体部相连并相对所述本体部呈放射状分布，所述轴套部内形成所述传动单元连接销轴孔，且多个所述筋条通过放射状分布而对具有所述传动单元连接销轴孔的所述轴套部进行支撑和强化。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述第一传动部为非闭合形式的一段圆弧形且被配置成具有不小于90°但不大于150°的摆动范围。

进一步地，所述第一传动部对应的圆心角为90°-120°。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，在所述第一传动部运动至使所述支撑夹紧部与所述固定保持机构夹持块形成所述固定保持机构配合空间的位置时，所述支撑夹紧部以水平姿态被配置在所述固定保持机构夹持块的下方，或者所述支撑夹紧部以越过水平姿态并与水平姿态呈小角度的方式被配置在所述固定保持机构夹持块的下方。

可选地，所述锁紧机构还包括：多个筋板，所述筋板与所述轴套部相连，并且所述筋板还连接相邻的两个所述筋条，从而使得所述筋板支撑并强化所述轴套部和所述筋条。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，在所述固定结构中，所述支撑夹紧部在所述固定结构轴向上的尺寸最大，并且所述支撑夹紧部的各个面中，朝向所述固定保持机构配合空间的面最大。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述框架本体上设置有用于与车身进行固定的车身固定块。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述框架本体的顶部至少部分地向上敞开，且在敞开的部位形成中通孔，所述中通孔上设置有封盖。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，所述框架上设置有支承结构，所述支承结构用于支承所述第二传动部。

可选地，所述框架本体的顶部具有顶壁，所述顶壁上设置有支承孔，所述顶壁的下表面设置有围绕所述支承孔的第一支承凸台，所述第一支承凸台构成所述支承结构的一部分。

可选地，所述框架还包括：底盖，所述底盖上设置有调节孔，所述底盖的上表面设置有环绕所述调节孔的第二支承凸台，所述第二支承凸台构成所述支承结构的另一部分。

可选地，所述第一支承凸台和所述第二支承凸台内均设置有环形衬套，从而减少摩擦。

根据本实用新型一个实施例的锁紧机构，还包括：自锁组件，所述自锁组件用于对所述第二传动部进行锁止和解锁。

进一步地，所述自锁组件包括：自锁块，所述自锁块具有自锁块转动轴线，所述自锁块转动轴线与所述第二传动部的轴线平行且间隔开，所述自锁块绕所述自锁块转动轴线以摆动方式靠近或远离所述第二传动部，从而适于摩擦止抵所述第二传动部以锁止所述第二传动部。

进一步地，所述自锁组件还包括：回复弹簧，所述回复弹簧与所述自锁块相连。

根据本实用新型的第一种实施例的车辆，设置有如第一方面任一种所述的锁紧机构。所述车辆与上述的锁紧机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

根据本实用新型的第二方面的电池包快换机构，设置有如第一方面任一种所述的锁紧机构，此外还包括：固定保持机构，所述固定保持机构和所述锁紧机构的其中一个适于设置在电池包上，另一个适于设置在车身底盘上，从而提高了电池包快换机构的通用性和安装灵活性。

根据本实用新型的第二种实施例的车辆，设置有如第二方面所述的电池包快换机构。所述车辆与上述的电池包快换机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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：

图1是根据本实用新型实施例的锁紧机构的装配示意图；

图2是根据本实用新型实施例的锁紧机构在另一个角度的装配示意图；

图3是根据本实用新型实施例的锁紧机构的爆炸图；

图4是图3中框架本体的俯视图；

图5是图3中底盖的结构示意图；

图6是图3中固定结构的结构示意图；

图7是图6中固定结构的主视图；

图8是图1中锁紧机构的剖视图

图9是根据本实用新型实施例的锁紧机构与固定保持机构的配合关系图；

图10是根据本实用新型实施例的固定保持机构在电池包壳体上的分布图及与锁紧机构的配合示意图；

图11是根据本实用新型实施例的传动单元与自锁组件的配合示意图。

附图标记：

锁紧机构100，框架1，框架本体11，传动单元容纳腔111，固定保持机构夹持块112，第三减重孔1121，车身固定块113，车身固定孔1131，第一减重孔1132，中通孔114，顶壁115，第二减重孔1151，支承孔1152，第一支承凸台1153，框架本体密封槽116，底盖12，调节孔121，第二支承凸台122，底盖密封槽123，下沉式避让槽124，水平段1241，垂直段1242，X形加强筋12421，加强筋条125，固定结构2，本体部21，轴套部211，传动单元连接销轴孔2111，第一筋条212，第二筋条213，第三筋条214，支撑夹紧部22，直角腰221，底面222，倾腰223，弹性粘附层224，自锁外齿231，前突部24，第一筋板25，第二筋板26，传动单元3，第一传动部31，第二传动部32，传动单元连接销轴33，封盖4，工具5，自锁组件6a，自锁块61，自锁块本体611，驱动斜面6111，安装部612，自锁块转动轴线613，回复扭簧62，环形衬套6，密封圈7，固定螺栓8，固定保持机构配合空间9，壳体10，纵向侧边缘101，横向侧边缘102，第一组固定保持机构1a，第二组固定保持机构1b。

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。

下面参考图1-图11描述根据本实用新型实施例的锁紧机构100。如图1-图11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。

如图1-图3所示，根据本实用新型一个实施例的锁紧机构100，框架1可以包括：框架本体11，框架本体11上可设置有固定保持机构夹持块112，且框架本体11具有传动单元容纳腔111，传动单元3包括：第一传动部31和第二传动部32，第一传动部31和第二传动部32配合，固定结构2上设置有支撑夹紧部22，支撑夹紧部22适于与固定保持机构夹持块112形成固定保持机构配合空间9，支撑夹紧部22从传动单元容纳腔111内伸出，例如图1所示，支撑夹紧部22可从传动单元容纳腔111的前方伸出。

传动单元3设置在传动单元容纳腔内并由传动单元容纳腔对其进行半封闭防护，由此可防止外界灰尘等杂质进入传动单元容纳腔而对传动单元3的精度产生影响，进而提高电池包的安装精度。同时，第一传动部31和第二传动部32以单向自锁的方式配合，从而使得第二传动部32能够驱动第一传动部31动作，并使得第一传动部31能够运动至适于与固定保持机构夹持块112形成固定保持机构配合空间9的位置，或可以在第一传动部31的驱动下离开与固定保持机构夹持块112形成固定保持机构配合空间9的位置，而在第二传动部32静止时第二传动部32利用单向自锁而锁定第一传动部31，以使得第一传动部31保持静止状态。需要说明的是，这里的静止并非指第一传动部31和第二传动部32的绝对静止不对，而是指第一传动部31相对第二传动部32不能发生相对运动，而在车辆不同的行驶条件下，第一传动部31和第二传动部32相对地面的高度是可以发生变化的。

可以理解的是，在传动单元3中，只能由第二传动部32驱动第一传动部31运动，而不能由第一传动部31带动第二传动部32运动，这样，利用其单向自锁性可提高锁紧机构100的安全可靠性。

根据本实用新型实施例的锁紧机构100，利用框架本体11上的固定保持机构夹持块112和支撑夹紧部22将电池包进行夹紧，从而实现了电池包的快速更换，提升了换电的效率，且电池包在运送过程中平稳，同时通过传动单元3对支撑夹紧部22进行驱动，并利用第一传动部31和第二传动部32的单向自锁功能而确保锁紧机构100的锁止可靠性。

如图6和图7所示，固定结构2可以包括：本体部21、支撑夹紧部22和第一传动部31，第一传动部31可被驱动成绕固定结构2的本体部的中心轴线转动，且支撑夹紧部22相应地随本体部21绕中心轴线转动，如图6和图7所示，支撑夹紧部22和第一传动部31分别连接在本体部21上，本体部21上设置有传动单元连接销轴孔2111，传动单元连接销轴孔2111的中心轴线即为支撑夹紧部22和第一传动部31转动轴线，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。

进一步地，如图6和图7所示，本体部21可以包括：轴套部211和多个筋条，多个筋条与本体部21相连并相对本体部21呈放射状分布，轴套部211内形成传动单元连接销轴孔2111，且多个筋条通过放射状分布而对具有传动单元连接销轴孔2111的轴套部211进行支撑和强化。

具体地，本体部21可以包括：轴套部211、第一筋条212、第二筋条213和第三筋条214，第一筋条212、第二筋条213和第三筋条214与本体部21相连并相对本体部21呈放射状分布，支撑夹紧部22与第一筋条212固定，第一传动部31与第二筋条213和第三筋条214相连，且第一传动部31连接在第二筋条213的径向外端和第三筋条214的径向外端之间，第一传动部31包括向前延伸且具有自锁外齿231的前突部24，第三筋条214从轴套部211的外周面向下竖直延伸且下端与第一传动部31和前突部24的交界处相连，且第一传动部31的外周面具有自锁外齿231，以实现第一传动部31和第二传动部32的单向自锁，从而提高锁紧机构100的锁止稳定可靠性。同时，在较高频次的换电过程中，轴套部211与传动单元连接销轴33会频繁发生接触而出现磨损，本实用新型利用第一筋条212、第二筋条213和第三筋条214对轴套部211进行支撑和强化，可有效增加轴套部211的强度，延长固定结构2的使用寿命。

可选地，如图7所示，第二筋条213相对轴套部211非径向延伸，第一筋条212和第三筋条214沿轴套部211的径向延伸，且第二筋条213所在的水平面高于第一筋条212所在的水平面，这样，可使自锁外齿231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231在第一传动部31上的大跨度排布，并与第二筋条213和第三筋条214相连，整体提升了第一传动部31的结构强度，同时，由于第一传动部31和第二传动部32接触的面是直接传动受力面，在车辆在路况较差的路面行驶并出现颠簸时，第一传动部31和第二传动部32接触的面会承受较大的力，自锁外齿231容易发生损坏，因此通过这种强化设计，可提高第一传动部31的使用寿命。

可选地，第一传动部31可以为非闭合形式的一段圆弧形，非闭合形式的圆弧形的第一传动部31连接在第二筋条213的径向外端和第三筋条214的径向外端之间，且第一传动部31被配置成具有不小于90°但不大于150°的摆动范围，即第一传动部31的摆动角度可以为90°-150°。进一步地，第一传动部31对应的圆心角可以为90°-120°。

可以理解的是，在第一传动部31运动至使支撑夹紧部22与固定保持机构夹持块112形成固定保持机构配合空间9的位置时，支撑夹紧部22以水平姿态被配置在固定保持机构夹持块112的下方，也就是说，第一传动部31转动90°时，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。当第一传动部31转动的角度大于90°时，支撑夹紧部22以越过水平姿态并与水平姿态呈小角度的方式被配置在固定保持机构夹持块112的下方，从而可对固定保持机构施加向上的夹持力，有利于电池包的夹紧。由此，第一传动部31具有不同转动角度的设计可使其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：多个筋板，筋板与轴套部211相连，并且筋板还连接相邻的两个筋条，从而使得筋板支撑并强化轴套部211和筋条，进而有效增加固定结构2的强度，提高其使用寿命。

具体地，筋板可以包括：第一筋板25和第二筋板26，第一筋板25与轴套部211、第二筋条213、第三筋条214以及第一传动部31连接，第二筋板26与轴套部211、第一筋条212、第三筋条214以及第一传动部31的前端连接，且第一筋板25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213、第三筋条214以及第一传动部31中任意一个的尺寸，即第一筋板25和第二筋板26做减薄处理，由此在起到对固定结构2加强作用的同时，还有利于减轻固定结构2的质量。

可选地，在固定结构2中，支撑夹紧部22在固定结构2轴向上的尺寸最大，并且支撑夹紧部22的各个面中，朝向固定保持机构配合空间9的面最大，这样，有利于增加支撑夹紧部22的受力面积，支撑夹紧部22不易发生损坏，且较大面积的支撑夹紧部22对电池包的夹持平稳。

进一步地，如图6所示，支撑夹紧部22可以呈倒置的直角梯形结构，其直角腰221与第一筋条212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224，弹性粘附层224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224，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。

进一步地，如图3和图5所示，底盖12上形成有调节孔121，第二传动部32可配合在调节孔121中，且第二传动部32的下端从调节孔121中伸出，由此便于操作人员使用工具5对第二传动部32进行调节，从而带动第一传动部31和固定结构2的转动，最终实现对电池包的夹持。

进一步地，框架本体11上可以设置有用于与车身进行固定的车身固定块113，具体地，如图1-图3所示，框架本体11的两侧面上可以设置有车身固定块113，车身固定块113上开设有车身固定孔1131，由此通过车身固定孔1131可将框架1固定在车身上，使得框架1在车身上的固定牢靠，且连接方便。

可选地，框架本体11的顶部至少部分地向上敞开，且在敞开的部位形成中通孔114，中通孔114贯穿框架本体11的上下端面，且中通孔114上可以设置有封盖4，由此，设置中通孔114便于传动单元3的安装，且较大地减轻框架本体11的质量，在中通孔114上设置封盖4可有效避免外界灰尘杂质进入传动单元容纳腔111以影响传动单元3的工作精度。

框架1上设置有支承结构，支承结构用于支承第二传动部32，由此以实现对第二传动部32的支承及第二传动部32在框架1上的安装。进一步地，如图1、图3-图4、图8所示，框架本体11的顶部还具有顶壁115，顶壁115上可设置有支承孔1152，如图8所示，顶壁115的下表面可以设置有围绕该支承孔1152的第一支承凸台1153，第一支承凸台1153构成支承结构的一部分。

进一步地，本实用新型实施例的框架1还可以包括底盖12，传动单元容纳腔111的底部向下敞开，底盖12与框架本体11连接并用于封闭底部，从而将传动单元3封闭在传动单元容纳腔111内，防止外界灰尘等杂质进入传动单元容纳腔111而对传动单元3的精度产生影响，进而提高电池包的安装精度。

进一步地，如图3和图5所示，底盖12上设置有调节孔121，底盖12的上表面可以设置有环绕调节孔121的第二支承凸台122，第二支承凸台122构成支承结构的另一部分。

这样，利用第一支承凸台1153和第二支承凸台122可有效增加框架1对第二传动部32的支撑强度，同时，第一支承凸台1153和第二支承凸台122内均可以设置有环形衬套6，这样，可防止第二传动部32在频繁转动时与第一支承凸台1153和第二支承凸台122的内周面发生摩擦，从而造成第二传动部32的损耗。

可选地，如图1和图4所示，框架本体11上设置有固定保持机构夹持块112和两个车身固定块113，固定保持机构夹持块112、顶壁115和两个车身固定块113围绕着中通孔114设置，且固定保持机构夹持块112和顶壁115分别位于中通孔114的前侧和后侧，两个车身固定块113分别位于中通孔114的左右两侧，这样，将固定保持机构夹持块112、顶壁115和两个车身固定块113合理地分布在中通孔114的四周，使得框架本体11的布局合理，结构紧凑，各部分结构互不干涉。

进一步地，如图4所示，车身固定块113上可以设置有车身固定孔1131和第一减重孔1132，第一减重孔1132为多个，例如可以是四个，四个第一减重孔1132围绕着车身固定孔1131设置，顶壁115上可以设置有第二减重孔1151，第二减重孔1151为多个，例如可以是四个，四个第二减重孔1151围绕着支承孔1152设置，固定保持机构夹持块112上可以设置有第三减重孔1121，第三减重孔1121为多个，例如可以是四个，四个第三减重孔1121分别分布在菱形的四个顶点上，且第三减重孔1121大体构造为三角形孔，三角形孔的一个顶点朝向固定保持机构夹持块112的中心设置，这样，第一减重孔1132、第二减重孔1151和第三减重孔1121可在框架本体11强度得到满足的条件下减小框架本体11的质量，从而有利于减轻整个锁紧机构100的质量。

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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

进一步地，如图3所示，框架本体11上可以形成有第一伸出口，底盖12上可以设置有第二伸出口，第一伸出口和第二伸出口上下连通且均与传动单元容纳腔111连通，支撑夹紧部22从第一伸出口和第二伸出口伸出。可选地，第二传动部32的外周面可以设置有密封圈7，第二伸出口处可以设置有底盖密封槽123，第一伸出口处可以设置有框架本体密封槽116，底盖密封槽123和框架本体密封槽116上下对接，在支撑夹紧部22摆动到与固定保持机构接触时，密封圈7的上半部分和下半部分分别配合在框架本体密封槽116和底盖密封槽123内，从而起到对传动单元容纳腔111密封的作用，由此可避免外界灰尘等杂质进入传动单元容纳腔111内而影响传动单元3的工作可靠性。

进一步地，如图3和图5所示，底盖12的上表面上可以设置有下沉式避让槽124，下沉式避让槽124构造为T形凹槽，具体地，T形凹槽可以包括：水平段1241和垂直段1242，水平段1241被垂直段1242分为两个分支段，第二支承凸台122的根部设置有两个加强筋条125，两个加强筋条125分别从第二支承凸台122的外周面延伸到两个分支段上，由此，通过设置下沉式避让槽124可有效避让第一传动部31，保证第一传动部31的正常转动，两个加强筋条125可有效增加底盖12的强度。

可选地，如图3和图5所示，T形凹槽的垂直段1242上还可以设置有X形加强筋12421，这样有利于增加下沉式避让槽124等薄弱结构处的强度，提高底盖12的使用寿命。

进一步地，如图2和图5所示，底盖12上还可以设置有四个固定螺栓点位，四个固定螺栓点位位于矩形的四个顶点处，且其中的两个固定螺栓点位位于水平段1241和垂直段1242和底盖12的底壁限定的空间内，另外两个固定螺栓点位位于水平段1241的后侧，并分别位于蜗杆下支承台的左右两侧，且固定螺栓8的头部不超过底盖12的底面222，由此可使底盖12上的零部件布局紧凑，有利于节省空间，且固定螺栓点位的布局合理。可选地，在本实用新型的另一实施例中，如图11所示，锁紧机构100上还可以设置有自锁组件6a，自锁组件6a可用于对第二传动部32进行锁止和解锁，具体地，在需要对电池包进行更换时，操作人员可使用工具5驱动第二传动部32转动，并使得自锁组件6a与第二传动部32分离，第二传动部32带动第一传动部31和固定结构2运动，直至固定结构2的支撑夹紧部22与电池包贴合，此时，松开工具5，自锁组件6a又再次回到初始位置，并与第二传动部32接触，且可防止第二传动部32的运动，从而对第二传动部32进行锁止，这样就保证了电池包在更换过程中的安全可靠性。

如图11所示，自锁组件6a可以包括：自锁块61和回复弹簧，自锁块61可设置在框架本体11内并与第二传动部32止挡配合，且自锁块61具有自锁块转动轴线613，自锁块转动轴线613与第二传动部32的轴线平行且间隔开，自锁块61绕自锁块转动轴线613以摆动方式靠近或远离第二传动部32，从而适于摩擦止抵第二传动部32以锁止第二传动部32，进一步地，自锁块61可以包括安装部612，安装部612上设置有自锁块轴穿孔，自锁块转动轴线613即为自锁块轴穿孔的中心线，回复弹簧与自锁块61相连，可选地，自锁块61可设计为自锁摩擦件，即自锁块61主要利用施加在第二传动部32上的摩擦力对第二传动部32进行锁止，由此，锁止方式简单、锁止可靠，且自锁块61的加工方式简单，成型容易。

进一步地，自锁摩擦件(自锁块61)与第二传动部32之间设置为紧密接触，通常该紧密接触能够完全阻止自锁摩擦部件在回复弹簧作用下的转动，以便能够完全阻止第二传动部32的转动。

可选地，本实用新型实施例中的回复弹簧可以为回复扭簧62，这样，在电池包被夹紧后，自锁块61可在回复扭簧62的足够大的回复力的作用下重新摆动到与第二传动部32接触的状态，进而对第二传动部32进行锁止，保证电池包不会因汽车的震动而发生松动或脱落的风险。

可选地，如图8和图9所示，自锁块61可以具有驱动斜面6111，驱动斜面6111设置在自锁块61的朝向第二传动部32的侧面上，具体地，自锁块61可包括：自锁块本体611，自锁块本体611的前侧面和底面的交界处设置有驱动斜面6111，驱动斜面6111与第二传动部32的间距从上至下呈递增趋势，且驱动斜面6111适于与工具5端面配合，即该驱动斜面6111在受到与第二传动部32的轴向一致的外力后，自锁块61能够绕自锁块转动轴线613摆动，从而实现对第二传动部32的解锁和锁止，同时能够使得操作人员在操作的过程中更省力。

这样，利用自锁组件6a对第二传动部32进行锁止和解锁，从而使得在电池包更换过程中，固定保持机构夹持块1121和支撑夹紧部22将电池包夹紧后，自锁组件6a可将该夹持状态进行锁定，从而避免了动力电池在汽车运行过程中因震动而发生松动甚至脱落的风险。同时，通过自锁组件6a和蜗轮蜗杆自锁双重自锁功能，能够保证电池包在装配固定后，不会因传动部(如第一传动部31和第二传动部32)在较大外力作用下而发生反转，从而造成电池包的松动及脱落。

在本实用新型的一种实施例中，传动单元3可以采用蜗轮蜗杆传动的方式，也就是说，第一传动部31可以是蜗轮，第二传动部32可以是蜗杆，蜗轮与蜗杆配合并且能够实现单向自锁，由此，利用蜗轮蜗杆结构，使得传动单元3的传动方式简单高效，结构简单，且生产制造成本低。

下面参考图1-图11描述根据本实用新型实施例的锁紧机构100的具体工作过程：

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止抵电池包壳体10上的固定保持机构(如第一组固定保持机构1a和第二组固定保持机构1b)，并与框架本体11上的固定保持机构夹持块112共同夹持该固定保持机构，从而实现对电池包的夹持及更换。

本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述的锁紧机构，从而在控制成本的前提下还能够满足易于操作、锁止稳定可靠等要求。

本实用新型还提供了一种电池包快换机构，该电池包快换机构包括上述的锁紧机构100，还包括：固定保持机构，固定保持机构和锁紧机构100的其中一个适于设置在电池包上，另一个适于设置在车身底盘上，这样，固定保持机构和锁紧机构100的安装位置灵活，提高了电池包快换机构的通用性和灵活性。

例如，在如图10所示的一种实施例中，固定保持机构(如第一组固定保持机构1a和第二组固定保持机构1b)设置在电池包上，锁紧机构100设置在车身底盘上，这样，在对电池包进行更换时，利用车身上的锁紧机构100夹持夹紧电池包上的固定保持机构，从而完成对电池包的装卸。

具体地，如图10所示，第一组固定保持机构1a包括两排固定保持机构，两排固定保持机构分别在壳体10的两个纵向侧边缘101间隔分布，且每排固定保持机构的数量为三个，壳体10的纵向侧边缘101和壳体10的其中一个横向侧边缘102的交角处设置有缺槽，第二组固定保持机构1b可以为两个，两个固定保持机构分别位于两个缺槽处，这样，可充分利用电池包壳体10上的空间，使得固定保持机构在电池包壳体10上的布置合理，布局紧凑，同时利用多个固定保持机构可保证电池包在更换的过程中夹持平稳。

在图9所示的第一组固定保持机构1a与锁紧机构100的配合关系图中可看出，固定保持机构(如第一组固定保持机构1a)伸进固定保持机构配合空间9内，且支撑夹紧部22伸进限位孔1211中，由此，利用限位孔1211可起到对支撑夹紧部22的限位作用，使得支撑夹紧部22在夹持固定保持机构(如第一组固定保持机构1a)的过程中不会发生移动，从而实现电池包的夹持平稳及快速更换。

本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述的电池包快换机构，从而具有电池包更换效率高、更换方便、锁紧机构安装灵活性高等优点。

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 (20)

1.一种锁紧机构，其特征在于，包括：

框架(1)，所述框架(1)包括：框架本体(11)，所述框架本体(11)上设置有固定保持机构夹持块(112)；

固定结构(2)和传动单元(3)，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，所述固定结构(2)上设置有支撑夹紧部(22)，所述支撑夹紧部(22)适于与所述固定保持机构夹持块(112)形成固定保持机构配合空间(9)，所述传动单元(3)设置在所述框架内并从所述框架内伸出，其中，所述第一传动部(31)和所述第二传动部(32)以单向自锁的方式配合，从而使得所述第二传动部(32)能够驱动所述第一传动部(31)动作，并使得所述第一传动部(31)能够运动至适于与所述固定保持机构夹持块(112)形成所述固定保持机构配合空间(9)的位置或离开该位置，而在所述第二传动部(32)静止时所述第二传动部(32)利用所述单向自锁而锁定所述第一传动部(31)，以使得所述第一传动部(31)保持静止状态。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述第一传动部(31)可被驱动成绕所述固定结构(2)的本体部(21)的中心轴线转动，且所述支撑夹紧部(22)相应地随所述本体部(21)绕所述中心轴线转动。

3.根据权利要求2所述的锁紧机构，其特征在于，所述支撑夹紧部(22)和所述第一传动部(31)分别连接在所述本体部(21)上，所述本体部(21)上设置有传动单元连接销轴孔(2111)。

4.根据权利要求3所述的锁紧机构，其特征在于，所述本体部(21)包括：轴套部(211)和多个筋条，所述多个筋条与所述本体部(21)相连并相对所述本体部(21)呈放射状分布，所述轴套部(211)内形成所述传动单元连接销轴孔(2111)，且多个所述筋条通过放射状分布而对具有所述传动单元连接销轴孔(2111)的所述轴套部(211)进行支撑和强化。

5.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述第一传动部(31)为非闭合形式的一段圆弧形且被配置成具有不小于90°但不大于150°的摆动范围。

6.根据权利要求5所述的锁紧机构，其特征在于，所述第一传动部(31)对应的圆心角为90°-120°。

7.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，在所述第一传动部(31)运动至使所述支撑夹紧部(22)与所述固定保持机构夹持块(112)形成所述固定保持机构配合空间(9)的位置时，所述支撑夹紧部(22)以水平姿态被配置在所述固定保持机构夹持块(112)的下方，或者所述支撑夹紧部(22)以越过水平姿态并与水平姿态呈小角度的方式被配置在所述固定保持机构夹持块(112)的下方。

8.根据权利要求4所述的锁紧机构，其特征在于，还包括：多个筋板，所述筋板与所述轴套部(211)相连，并且所述筋板还连接相邻的两个所述筋条，从而使得所述筋板支撑并强化所述轴套部(211)和所述筋条。

9.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，在所述固定结构(2)中，所述支撑夹紧部(22)在所述固定结构(2)轴向上的尺寸最大，并且所述支撑夹紧部(22)的各个面中，朝向所述固定保持机构配合空间(9)的面最大。

10.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述框架本体(11)上设置有用于与车身进行固定的车身固定块(113)。

11.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述框架本体(11)的顶部至少部分地向上敞开，且在敞开的部位形成中通孔(114)，所述中通孔(114)上设置有封盖(4)。

12.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述框架(1)上设置有支承结构，所述支承结构用于支承所述第二传动部(32)。

13.根据权利要求12所述的锁紧机构，其特征在于，所述框架本体(11)的顶部具有顶壁(115)，所述顶壁(115)上设置有支承孔(1152)，所述顶壁(115)的下表面设置有围绕所述支承孔(1152)的第一支承凸台(1153)，所述第一支承凸台(1153)构成所述支承结构的一部分。

14.根据权利要求13所述的锁紧机构，其特征在于，所述框架(1)还包括：底盖(12)，所述底盖(12)上设置有调节孔(121)，所述底盖(12)的上表面设置有环绕所述调节孔(121)的第二支承凸台(122)，所述第二支承凸台(122)构成所述支承结构的另一部分。

15.根据权利要求14所述的锁紧机构，其特征在于，所述第一支承凸台(1153)和所述第二支承凸台(122)内均设置有环形衬套(6)，从而减少摩擦。

16.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，还包括：自锁组件(6a)，所述自锁组件(6a)用于对所述第二传动部(32)进行锁止和解锁。

17.根据权利要求16所述的锁紧机构，其特征在于，所述自锁组件(6a)包括：自锁块(61)，所述自锁块(61)具有自锁块转动轴线(613)，所述自锁块转动轴线(613)与所述第二传动部(32)的轴线平行且间隔开，所述自锁块(61)绕所述自锁块转动轴线(613)以摆动方式靠近或远离所述第二传动部(32)，从而适于摩擦止抵所述第二传动部(32)以锁止所述第二传动部(32)。

18.根据权利要求17所述的锁紧机构，其特征在于，所述自锁组件(6a)还包括：回复弹簧，所述回复弹簧与所述自锁块(61)相连。

19.一种电池包快换机构，其特征在于，包括根据权利要求1-18中任一项所述的锁紧机构和固定保持机构，所述固定保持机构和所述锁紧机构的其中一个适于设置在电池包上，另一个适于设置在车身底盘上。

20.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-18中任一项所述的锁紧机构或者权利要求19所述的电池包快换机构。

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