CN213816342U - 锁止机构、汽车底盘及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锁止机构，包括固定框架、锁止头和驱动组件。锁止头与固定框架周向限位连接，锁止头具有沿锁止方向相对设置的第一端和第二端，第一端设置有进给螺纹，第二端用于插入电池箱的连接孔。驱动组件包括蜗杆、蜗轮和驱动杆，蜗杆与蜗轮啮合，驱动杆与蜗轮周向限位连接，驱动杆设置有与进给螺纹配合的驱动螺纹。通过进给螺纹和驱动螺纹的配合使得锁止头能够轴向进给，螺纹配合以实现第一层自锁，而驱动杆转动通过蜗杆蜗轮副实现，蜗杆涡轮副又形成第二层自锁。两层自锁能够使得锁止头伸出以实现带电池的电池箱的锁止时，不会因为受力导致锁止头收回而让电池箱掉落。本申请还提供一种汽车底盘及新能源汽车。

Description

锁止机构、汽车底盘及新能源汽车

技术领域

本申请涉及汽车结构，具体涉及一种锁止机构、汽车底盘及新能源汽车。

背景技术

当前业界换电模式下主流的锁止机构分为打螺钉式垂向锁止机构、卡扣式锁止机构以及带电机主动式水平锁止机构。这些锁止机构各有特点，但均无法同时实现简化电池锁止流程、电池锁止后实现良好自锁等条件。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种锁止机构、汽车底盘及新能源汽车，以解决电池锁止可靠性不高的问题。

本申请的实施例提供一种锁止机构，包括固定框架、锁止头和驱动组件。所述锁止头与所述固定框架周向限位连接，所述锁止头具有沿锁止方向相对设置的第一端和第二端，所述第一端设置有进给螺纹，所述第二端用于插入电池箱的连接孔。所述驱动组件包括蜗杆、蜗轮和驱动杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述驱动杆与所述蜗轮周向限位连接，所述驱动杆设置有与所述进给螺纹配合的驱动螺纹。

通过进给螺纹和驱动螺纹的配合使得锁止头能够轴向进给，螺纹配合以实现第一层自锁，而驱动杆转动通过蜗杆蜗轮副实现，蜗杆涡轮副又形成第二层自锁。两层自锁能够使得锁止头伸出以实现带电池的电池箱的锁止时，不会因为受力导致锁止头收回而让电池箱掉落。

在可能的一种实施方式中，所述固定框架包括导套，所述导套内设置有导向通道，所述锁止头设置在导向通道内与所述导套周向限位连接。

导向通道可以对锁止头进行导向，而且通过周向限位连接，使得锁止头不会在通过进给螺纹和驱动螺纹配合实现进给时，锁止头不会跟随驱动杆的转动而转动。

在可能的一种实施方式中，所述导向通道的一侧设置有沿所述锁止方向延伸的导向槽，所述锁止头上设置有导向键，所述导向键插入所述导向槽中与所述导向槽的内壁形成所述锁止方向的活动间隙。

通过导向键与导向槽的配合以使得锁止头与导套周向限位连接，而导向槽沿锁止方向的延伸长度大于导向键沿锁止方向的延伸长度，使得导向键能够通过活动间隙进行沿锁止方向的运动。

在可能的一种实施方式中，所述固定框架包括还包括架体，所述导套具有法兰盘，所述导套通过所述法兰盘与所述架体可拆卸连接。

通过将架体和导套可拆卸连接，可以方便锁止头的安装，使得能够先组装具有导向键的锁止头和具有导向槽的导套配合后再安装到架体上。

在可能的一种实施方式中，所述蜗杆的一端设置有用于连接驱动动力件的连接件，所述连接件包括锥形槽和连接梁，所述锥形槽与所述蜗杆同轴，所述连接梁设置在锥形槽内具有垂直于所述蜗杆轴向的止挡面。

通过锥形槽使得外部的驱动动力件能够导向伸入锥形槽的伸出，并引导驱动动力件的输出端与连接梁配合，随后通过垂直于蜗杆轴向的止挡面使得驱动动力件的输出端与蜗杆周向限位连接，进而让驱动动力件的输出端转动时带动连接件同步转动。

在可能的一种实施方式中，所述架体包括可拆卸连接的第一部和第二部，所述第一部和所述第二部之间形成容置腔，所述驱动组件设置于所述容置腔内。

第一部和第二部可拆卸连接，以方便驱动组件的安装到容置腔内。

在可能的一种实施方式中，所述驱动杆包括同轴固定设置的驱动段和连接段，所述驱动段设置所述驱动螺纹，所述连接段设置花键，所述蜗轮上设置有与花键孔，所述花键与所述花键孔配合以使得所述驱动杆与所述蜗轮周向限位连接。

通过连接段实现与蜗轮的周向限位连接，从而使得蜗杆转动时带动蜗轮转动，而蜗轮带动驱动件相对锁止头转动。

在可能的一种实施方式中，还包括套筒，所述套筒套设于所述驱动杆外，所述套筒设置于所述锁止头和所述涡轮之间。

套筒能够阻止驱动段进一步靠近蜗轮，避免驱动段脱离锁止头，使得驱动螺纹和进给螺纹的配合失效。

本申请的实施例还提供了一种汽车底盘，包括底盘本体、电池箱和上述的锁止机构。所有所述锁止机构固定在所述底盘本体上。所述电池箱设置于所述底盘本体上，所述电池箱的侧面设置有与所述锁止机构对应的连接孔。所述锁止机构中的所述锁止头能够伸入所述连接孔。

这种汽车底盘可以整体适用于新能源汽车，通过电池箱中的电池为新能源汽车供应电力。

本申请的实施例还提供了一种新能源汽车，使用电作为动力，包括车架和上述的汽车底盘。所述汽车底盘安装在所述车架的底部。

这种新能源汽车上的汽车底盘包括能够快速锁止和解锁电池箱的锁止机构，在新能源汽车运行时，锁止机构能够有效固定电池箱，避免电池箱震动导致电池箱的固定失效。

附图说明

图1是本申请的一个实施例中的锁止机构的结构示意图。

图2是本申请的一个实施例中的锁止头和驱动组件的结构示意图。

图3是本申请的一个实施例中的锁止头和驱动组件的第一视角的爆炸图。

图4是本申请的一个实施例中的锁止头和驱动组件的第二视角的爆炸图。

图5是本申请的一个实施例中的连接件的结构示意图。

主要元件符号说明

锁止机构 001

固定框架 100

架体 110

第一部 111

第二部 113

导套 130

导向槽 131

锁止头 200

第一端 201

第二端 203

进给螺纹 205

导向键 210

驱动组件 300

蜗杆 310

连接件 320

锥形槽 321

连接梁 323

止挡面 323a

蜗轮 330

花键孔 331

驱动杆 350

驱动螺纹 351

驱动段 353

连接段 355

花键 357

套筒 370

卡簧 390

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的实施例提供一种锁止机构，包括固定框架、锁止头和驱动组件。所述锁止头与所述固定框架周向限位连接，所述锁止头具有沿锁止方向相对设置的第一端和第二端，所述第一端设置有进给螺纹，所述第二端用于插入电池箱的连接孔。所述驱动组件包括蜗杆、蜗轮和驱动杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述驱动杆与所述蜗轮周向限位连接，所述驱动杆设置有与所述进给螺纹配合的驱动螺纹。

通过进给螺纹和驱动螺纹的配合使得锁止头能够轴向进给，螺纹配合以实现第一层自锁，而驱动杆转动通过蜗杆蜗轮副实现，蜗杆涡轮副又形成第二层自锁。两层自锁能够使得锁止头伸出以实现带电池的电池箱的锁止时，不会因为受力导致锁止头收回而让电池箱掉落。

本申请的实施例还提供了一种汽车底盘，包括底盘本体、电池箱和上述的锁止机构。所有所述锁止机构固定在所述底盘本体上。所述电池箱设置于所述底盘本体上用于安装电池，所述电池箱的侧面设置有与所述锁止机构对应的连接孔。所述锁止机构中的所述锁止头能够伸入所述连接孔。

这种汽车底盘可以整体适用于新能源汽车，通过电池箱中的电池为新能源汽车供应电力。

本申请的实施例还提供了一种新能源汽车，使用电作为动力，包括车架和上述的汽车底盘。所述汽车底盘安装在所述车架的底部。

这种新能源汽车上的汽车底盘包括能够快速锁止和解锁电池箱的锁止机构，在新能源汽车运行时，锁止机构能够有效固定电池箱，避免电池箱震动导致电池箱的固定失效。

下面结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。

实施例一

请参阅图1、图2和图3，本申请的第一实施方式提供一种锁止机构001，用于锁止电池箱的位置。这种锁止机构001包括固定框架100、锁止头200和驱动组件300。锁止头200与固定框架100周向限位连接，锁止头200具有沿锁止方向相对设置的第一端201和第二端203，第一端201设置有进给螺纹205，第二端203用于插入电池箱的连接孔中。驱动组件300包括蜗杆310、蜗轮330和驱动杆350，蜗杆310与蜗轮330啮合，驱动杆350与蜗轮330周向限位连接，驱动杆350设置有与进给螺纹205配合的驱动螺纹351。

通过导向键210的形式使得锁止头200与固定框架100周向限位连接，以阻止锁止头200相对固定框架100转动，而使得驱动杆350相对锁止头200转动后通过驱动螺纹351和进给螺纹205的配合实现锁止头200的轴向进给。而且进给螺纹205和驱动螺纹351形成第一层自锁结构，使得可以通过锁止头200和驱动杆350的相对转动转化为锁止头200的轴向进给，而难以对锁止头200轴向施力使得锁止头200和驱动杆350相对转动。蜗轮330和蜗杆310形成第二层自锁结构，使得可以通过蜗杆310的转动驱动蜗轮330转动进而带动驱动杆350转动，而难以通过蜗轮330受力方向带动蜗杆310转动，因此通过第一层自锁结构和第二层自锁结构使得锁止头200伸出以锁止电池箱的位置时，不易受力而缩回，保证了电池箱的稳定锁止。

为了实现蜗轮330和驱动杆350的周向限位连接，驱动杆350分为一体成型的驱动段353和连接段355，其中驱动段353设置驱动螺纹351与锁止头200进行螺纹配合，而连接段355设置有花键357，蜗轮330的轴心处设置有花键孔331，通过花键357和花键孔331的配合实现驱动杆350和蜗轮330的周向限位连接。当蜗轮330转动时，连接段355同步转动，带动驱动段353转动以实现驱动螺纹351和进给螺纹205之间的螺纹传动。

但是花键357和花键孔331的配合，使得驱动段353可以相对蜗轮330进行轴向位移，为了限制该位移，在驱动杆350外设置有套筒370，套筒370套设于驱动杆350外处于锁止头200和蜗轮330之间的位置。驱动杆350的驱动段353又具体分为第一分段和第二分段，其中第一分段设置在远离连接段355的一端，且在第一分段上设置驱动螺纹351，第二分段设置在靠近连接段355的一端，第一分段的外径大于第二分段使得套筒370套设在第二分段上时，套筒370的外径大致与第一分段相当。在驱动杆350上驱动段353和连接段355连接的位置设置有一环槽，环槽上设置有卡簧390以限制套筒370与驱动杆350的轴向相对位置。当蜗轮330带动驱动杆350运动时，由于卡簧390与套筒370的配合能够避免驱动杆350过度轴向位移以脱离锁止头200，若驱动杆350脱离锁止头200会使得驱动螺纹351和进给螺纹205脱离，从而无法再通过转动使得锁止头200和驱动杆350进行轴向上的位移。需要说明的是，套筒370设置在驱动杆350外后，不仅可以通过卡簧390实现套筒370与驱动杆350相对位置的限定，也可以在驱动杆350上设置有凸沿来抵接套筒370。

请参阅图4和图5，为了方便蜗杆310与驱动动力件配合，使得驱动动力件为蜗杆310提供转动动力，在蜗杆310的一端设置有连接件320，连接件320包括锥形槽321和连接梁323，锥形槽321与蜗杆310同轴设置，并且具有相对的小头端和大头端，其中小头端靠近蜗杆310，大头端远离蜗杆310。在锥形槽321的小头端设置连接梁323，连接梁323为垂直于蜗杆310轴向的长条，连接梁323的侧壁形成止挡面323a。当连接件320与驱动动力件对接时，锥形槽321可以引导驱动动力件的输出端逐渐靠近小头端，以实现驱动动力件的输出端和蜗杆310同轴设置。当驱动动力件的输出端靠近小头端后与连接梁323对接，并使得驱动动力件的输出端上的连接头与连接梁323配合，当驱动动力件的输出端转动时，能够对止挡面323a输出动力，驱动整个连接件320转动，进而带动蜗杆310转动。蜗杆310通过蜗轮330带动驱动杆350转动，使得进给螺纹205和驱动螺纹351相对转动以带动锁止头200轴向位移。

为了实现锁止头200和固定框架100的周向限位连接并将锁止头200沿其轴向方向的运动进行导向。固定框架100包括架体110和导套130，导套130安装在的架体110上，导套130内设置有导向通道，锁止头200设置在导向通道内使得锁止头200和导向通道同轴，通过导向通道的导向，锁止头200能够沿其轴向运动。而为了实现锁止头200与固定框架100在周向的限位，在锁止头200的一侧设置有安装槽，在导套130的一侧设置有导向槽131，导向槽131贯穿导套130设置，导向键210穿过导向槽131插入安装槽内以实现和锁止头200的固定连接。导向键210在锁止方向上的延伸长度小于导向槽131在锁止方向上的延伸长度，使得导向键210与锁止头200固定连接时，导向键210部分容置于导向槽131中，但是导向与导向槽131的内壁形成沿锁止方向的活动间隙。使得导向键210能够沿着锁止方向靠近导向槽131对应的内壁，与之相对的，锁止头200也能够具有沿锁止方向相对导套130进行位移。

导套130还具有法兰盘，通过法兰盘设置螺栓实现与架体110的可拆卸连接，当安装锁止头200时，可以先将锁止头200插入导向通道内，然后安装导向键210至锁止头200上，实现锁止头200和导套130的配合后，再将导套130安装道架体110上。这样的形式，方便了锁止头200的安装，也便于后期锁止头200的维护。

架体110包括第一部111和第二部113，第一部111和第二部113通过螺栓可拆卸连接，第一部111朝向第二部113的一侧设置有第一腔体，第二部113朝向第一部111的一侧设置有第二腔体，当第一部111和第二部113安装固定后，第一腔体和第二腔体组合形成容置腔以容置驱动组件300中，通过第一部111和第二部113可拆卸地设置方便了驱动组件300与固定框架100的安装固定。

这种锁止机构001通过进给螺纹205和驱动螺纹351的配合使得锁止头200能够轴向进给，螺纹配合以实现第一层自锁，而驱动杆350转动通过蜗杆310蜗轮330副实现，蜗杆310涡轮副又形成第二层自锁。两层自锁能够使得锁止头200伸出以实现带电池的电池箱的锁止时，不会因为受力导致锁止头200收回而让电池箱掉落。而导套130和架体110的可拆卸连接，以及架体110上第一部111和第二部113的可拆卸连接又可以方便锁止机构001的拆装，便于制作以及后期的维护。

实施例二

本申请的一实施方式提供一种汽车底盘(图未示)，包括底盘本体、电池箱和四个如实施例一所述的锁止机构001；所有锁止机构001固定在所述底盘本体上，电池箱的侧面设置有与锁止机构001的一一对应的连接孔；锁止机构001中的锁止头200能够伸入连接孔。

这种汽车底盘包括多个锁止结构的锁止头200，多个锁止结构的锁止头200插入对应的连接孔，实现电池箱的固定，其实际操作时流程如下：

当要固定电池箱时，驱动动力件对接连接件320，输出动力以使得蜗杆310正向转动，蜗杆310通过蜗轮330带动驱动杆350转动，从而使得驱动螺纹351相对进给螺纹205转动，使得锁止头200伸出导套130并伸入电池箱的连接孔内，实现电池箱的锁止。

当要拆解电池箱时，驱动动力件对接连接件320，输出动力以使得蜗杆310反向转动，蜗杆310通过蜗轮330带动驱动杆350转动，从而使得驱动螺纹351相对进给螺纹205转动，使得锁止头200离开电池箱的连接孔，并缩回导套130，实现电池箱的解锁。

需要说明的是，本实施例提供的汽车底盘具有四个锁止机构001，在其他实施例中，锁止机构001的数量不限于四个，比如可以是六个、八个等，甚至也可以为两个，还可以是三个但是需要配合其他辅助锁止装置进行锁止，当只使用锁止机构001进行锁止时，锁止机构001的数量为四个及以上可以保持良好的锁止效果，且防止电池箱翻转。

实施例三

本申请的一实施方式提供一种新能源汽车(图未示)，这种新能源汽车使用电作为动力，包括车架和实施例二提供的汽车底盘；汽车底盘安装在车架的底部。

这种新能源汽车上的汽车底盘包括能够快速锁止和解锁的电池箱的锁止机构001，而在新能源汽车运行时，锁止机构001能够有效固定电池箱，避免电池箱震动导致电池箱的固定失效。

另外，本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化，当然，这些依据本申请精神所做的变化，都应包含在本申请所公开的范围。

Claims (10)

1.一种锁止机构，其特征在于，包括：

固定框架；

锁止头，与所述固定框架周向限位连接，所述锁止头具有沿锁止方向相对设置的第一端和第二端，所述第一端设置有进给螺纹，所述第二端用于插入电池箱的连接孔；

驱动组件，包括蜗杆、蜗轮和驱动杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述驱动杆与所述蜗轮周向限位连接，所述驱动杆设置有与所述进给螺纹配合的驱动螺纹。

2.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述固定框架包括导套，所述导套内设置有导向通道，所述锁止头设置在导向通道内与所述导套周向限位连接。

3.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述导向通道的一侧设置有沿所述锁止方向延伸的导向槽，所述锁止头上设置有导向键，所述导向键插入所述导向槽中与所述导向槽的内壁形成所述锁止方向的活动间隙。

4.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述固定框架包括还包括架体，所述导套具有法兰盘，所述导套通过所述法兰盘与所述架体可拆卸连接。

5.如权利要求4所述的锁止机构，其特征在于，所述架体包括可拆卸连接的第一部和第二部，所述第一部和所述第二部之间形成容置腔，所述驱动组件设置于所述容置腔内。

6.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述蜗杆的一端设置有用于连接驱动动力件的连接件，所述连接件包括锥形槽和连接梁，所述锥形槽与所述蜗杆同轴，所述连接梁设置在锥形槽内具有垂直于所述蜗杆轴向的止挡面。

7.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述驱动杆包括同轴固定设置的驱动段和连接段，所述驱动段设置所述驱动螺纹，所述连接段设置花键，所述蜗轮上设置有与花键孔，所述花键与所述花键孔配合以使得所述驱动杆与所述蜗轮周向限位连接。

8.如权利要求7所述的锁止机构，其特征在于，还包括套筒，所述套筒套设于所述驱动杆外，所述套筒设置于所述锁止头和所述蜗轮之间。

9.一种汽车底盘，其特征在于，包括底盘本体、电池箱和多个如权利要求1至8任一项所述的锁止机构；

所有所述锁止机构固定在所述底盘本体上；

所述电池箱设置于所述底盘本体上，所述电池箱的侧面设置有与所述锁止机构对应的连接孔；

所述锁止机构中的所述锁止头能够伸入所述连接孔。

10.一种新能源汽车，使用电作为动力，其特征在于，包括车架和如权利要求9所述的汽车底盘；

所述汽车底盘安装在所述车架的底部。

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