CN217917679U - 一种电池快速换电锁止机构 - Google Patents

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申启乡
罗先洋
姬彦文
郗世洪
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Abstract

本实用新型公开了一种电池快速换电锁止机构，包括车端活动螺母组件和电池端锁紧组件，所述电池端锁紧组件包括外壳、封板、锁紧螺杆、弹簧、以及卡板，其中，电池结构件上设有开口朝下的座腔，所述外壳保持在座腔中且与电池结构件固定连接，所述卡板与锁紧螺杆配合处为卡齿结构，所述弹簧用于迫使卡板下移、进而与封板配合，其中，所述卡板与封板配合处为卡齿结构，在电池加解锁时，所述锁紧螺杆与外界的加解锁套筒套接，在套接过程中所述锁紧螺杆上的卡板被顶起，进而所述卡板解除与封板的配合关系，并且在撤去加解锁套筒时在弹力作用下所述卡板恢复与封板的配合关系。本锁止机构适配各种电池尺寸，达到了较高的通用性，并能实现电池包的快换。

Description

一种电池快速换电锁止机构
技术领域
本实用新型涉及一种新能源电动汽车换电技术，尤其涉及一种电池快速换电锁止机构。
背景技术
随着新能源电动汽车的推广，电动汽车换电站也得到发展迅速，在电动汽车的各种行驶状态下，电池锁止机构要充分保证电池包与车架之间的连接稳定性，从而保证其安全应用。
中国专利文献CN114497868A公开了一种锁止机构，包括螺母组件和螺栓组件，该螺母组件包括螺母和固定套，螺母能够相对固定套运动；螺栓组件包括壳体和设置于壳体内的螺栓和传动件，螺栓能够通过抵接螺母以使螺母相对固定套运动，传动件套设于螺栓上，传动件能够沿螺栓的轴向移动以离开锁止位置，且离开锁止位置的传动件能够带动螺栓转动。
在实施本实用新型的过程中，本发明人发现：上述锁止机构在加解锁操作时，加解锁套筒需要顶起传动件一定长度，使之脱离锁止位置，如此增加了对加解锁套筒的顶起长度的特殊要求，使得通用的加解锁机构无法胜任上述锁止机构的加解锁操作。另外，现有锁止机构在加解锁时，螺栓需要旋转若干周，整个过程较为耗时。
实用新型内容
本实用新型的目的在于一种电池快速换电锁止机构，以提高锁止机构的通用性。
为此，本实用新型提供了一种电池快速换电锁止机构，包括车端活动螺母组件和电池端锁紧组件，所述车端活动螺母组件包括车端螺母和用于将车端螺母活动安装至车底盘结构件上的安装结构，所述电池端锁紧组件包括外壳、封板、锁紧螺杆、弹簧、以及卡板，其中，电池结构件上设有开口朝下的座腔，所述外壳保持在座腔中且与电池结构件固定连接，所述卡板与锁紧螺杆配合处为卡齿结构，所述弹簧用于迫使卡板下移、进而与封板配合，其中，所述卡板与封板配合处为卡齿结构，在电池加解锁时，所述锁紧螺杆与外界的加解锁套筒套接，在套接过程中所述锁紧螺杆上的卡板被顶起，进而所述卡板解除与封板的配合关系，并且在撤去加解锁套筒时在弹力作用下所述卡板恢复与封板的配合关系。
进一步地，上述外壳呈筒状，其下端设有法兰连接部，该法兰连接部通过螺钉连接至电池结构件上。
进一步地，上述安装结构包括与车端螺母固定连接成一体的座板、以及焊接至车底盘的结构件上的一对螺柱，还包括将所述座板保持在一对螺柱上的限位螺母和垫片。
进一步地，上述安装结构包括与车端螺母固定连接成一体的座板、以及中间板，该中间板固定连接至车底盘的结构件上，且该中间板上设有用于保持车端螺母的保持套。
进一步地，上述车端螺母和锁紧螺杆之间配合的螺纹为T型两螺线螺纹或T型三螺线螺纹。
进一步地，上述卡板与封板配合处为伞齿啮合结构。
进一步地，上述封板具有过孔，以供加解锁套筒穿过封板过孔后与锁紧螺杆套接。
进一步地，上述弹簧一端抵接在锁紧螺杆的轴肩上，另一端抵接在卡板上。
与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果/优势：
1、本锁止机构的锁紧螺杆伸出封板，卡板在加解锁套筒与锁紧螺栓套接过程中同时被顶起，如此对加解锁套筒没有额外顶起长度的要求，提高了本锁止机构的通用性；
2、本锁止机构选用T型两螺线/T型三螺线的螺纹结构，其一，T型螺纹增大了螺柱的抗拉扭力，其二，三螺线螺纹相对于市面上的普通螺纹结构螺栓，此结构减少了三倍的加锁时间，在电动车电池换电时，实现电池包的快换。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型第一实施例的电池快速换电锁止机构的内部结构示意图；
图2是本实用新型第一实施例的电池快速换电锁止机构的结构爆炸示意图；
图3是本实用新型第一实施例的电池快速换电锁止机构的车端活动螺母组件的示意图；
图4是本实用新型第二实施例的电池快速换电锁止机构的内部结构示意图；
图5是本实用新型第二实施例的电池快速换电锁止机构的结构爆炸示意图；
图6示出了本实用新型的电池快速换电锁止机构的加解锁操作状态示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
结合参照图1至图6，本实用新型的电池快速换电锁止机构包括车端活动螺母组件100和电池端锁紧组件200。
车端活动螺母组件100包括车端螺母101和用于将车端螺母活动安装至车底盘结构件105上的安装结构。
电池端锁紧组件200包括锁紧螺杆201、外壳202、弹簧203、卡板204、以及封板205。
电池结构件301例如电池外周连接耳座，其上设有开口朝下的座腔(图1中外壳所占据的位置)，外壳202保持在座腔中且与电池的结构件301固定连接。
外壳202呈筒状，其下端设有法兰连接部208，该法兰连接部208通过一对螺钉206连接至电池结构件301上。
锁紧螺杆201具有自壳体顶部伸出的螺柱，该螺柱优选为T型两螺线螺柱或T型三螺线螺柱，T型增大了螺柱的抗拉扭力，采用多螺线螺纹(也称为多头螺纹)相对于市面上的普通螺纹螺杆螺距增大，换电时间明显节约。
卡板204套设在锁紧螺杆201上，与锁紧螺杆配合处为卡齿结构，以使卡板204相对于锁紧螺杆仅能轴向移动、而不能相对转动，另外该卡齿结构还需要适合加解锁套筒401施加扭矩。作为一种特例，该卡齿结构可选择花键结构。
弹簧203也套设在锁紧螺杆201上，一端抵接在锁紧螺杆201的轴肩上，另一端抵接在卡板上，迫使卡板204下移、进而与封板205配合，其中，卡板204与封板205配合处为卡齿结构，优选为伞齿啮合结构，与直齿啮合结构相比，卡板和封板的配合距离缩短，卡板更容易脱开啮合。
封板205具有过孔209，以供加解锁套筒401穿过该封板过孔209后与锁紧螺杆201套接。
在电池加解锁时，锁紧螺杆201与外界的加解锁套筒401套接，在加解锁套筒401向上套接过程中锁紧螺杆上的卡板204同时被顶起，进而使卡板204解除与封板205的配合关系，此时允许锁紧螺杆被旋拧操作，进而实现加解锁，当撤去加解锁套筒时在弹力作用下卡板204恢复与封板205的配合关系。
本锁止机构在使用时车端活动螺母组件与车身底盘安装，电池端锁紧组件与电池端固定，加锁时锁紧螺杆上升与车端活动螺母配合，通过特定的加解锁套筒旋转锁紧螺杆，进而与车端活动螺母连接。
在一实施例中，结合参照图1至图3，标记104为有两个凸起螺柱106的车底盘结构件，车端螺母101(也称为活动螺母)通过六角螺母103与平垫104安装固定，车端螺母101与六角螺母103间有活动间隙，车底盘结构件104上的螺柱107与活动螺母101的座板102的安装孔间有活动间隙，可以保证活动螺母的活动量，防止螺母与螺柱刚性连接。
电池端锁紧组件200用螺栓206安装于电池结构件301上。加锁状态，锁紧螺杆201与活动螺母101锁紧，卡板204与封板205配合处为卡齿结构，卡板204与锁紧螺杆201配合处为卡齿结构，在弹簧203作用下卡板204与封板205紧密贴合，锁紧螺杆201无法转动，可以起到防松效果。封板205通过螺栓207与外壳202固定。解锁状态，通过特制套筒将卡板204脱离封板205，转动锁紧螺杆201解锁。
在另一实施例中，结合参照图4和图5，车端螺母101具有与之固定连接成一体的座板102、以及中间板107，该中间板107固定连接至车底盘结构件105上，且该中间板107上设有用于保持车端螺母101的保持套108，该车端螺母101相对于该保持套108具有活动间隙。
本电池快速换电锁止结构可通过改变固定外壳结构，适配更多的电池需求，其余结构具有通用性，能够满足多种车型的换电需求。使用者可根据电池自身布局需求自行选择方案。
与现有结构的其他锁止结构相比，本锁止机构有效的减小了机构体积，并避免使用过程中快换电池包的脱落风险，保证了电动汽车的安全运行。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池快速换电锁止机构，其特征在于，包括车端活动螺母组件和电池端锁紧组件，
所述车端活动螺母组件包括车端螺母和用于将车端螺母活动安装至车底盘结构件上的安装结构，
所述电池端锁紧组件包括外壳、封板、锁紧螺杆、弹簧、以及卡板，其中，电池结构件上设有开口朝下的座腔，所述外壳保持在座腔中且与电池结构件固定连接，所述卡板与锁紧螺杆配合处为卡齿结构，所述弹簧用于迫使卡板下移、进而与封板配合，其中，所述卡板与封板配合处为卡齿结构，
在电池加解锁时，所述锁紧螺杆与外界的加解锁套筒直接套接，在套接过程中所述锁紧螺杆上的卡板被顶起，进而所述卡板解除与封板的配合关系，并且在撤去加解锁套筒时在弹力作用下所述卡板恢复与封板的配合关系。
2.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述外壳呈筒状，其下端设有法兰连接部，该法兰连接部通过螺钉连接至电池结构件上。
3.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述安装结构包括与车端螺母固定连接成一体的座板、以及焊接至车底盘的结构件上的一对螺柱，还包括将所述座板保持在一对螺柱上的限位螺母和垫片。
4.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述安装结构包括与车端螺母固定连接成一体的座板、以及中间板，该中间板固定连接至车底盘的结构件上，且该中间板上设有用于保持车端螺母的保持套。
5.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述车端螺母和锁紧螺杆之间配合的螺纹为T型两螺线螺纹或T型三螺线螺纹。
6.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述卡板与封板配合处为伞齿啮合结构。
7.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述封板具有过孔，以供加解锁套筒穿过封板过孔后与锁紧螺杆套接。
8.根据权利要求1所述的电池快速换电锁止机构，其特征在于，所述弹簧一端抵接在锁紧螺杆的轴肩上，另一端抵接在卡板上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116093530A (zh) * 2023-04-12 2023-05-09 中国第一汽车股份有限公司 锁紧机构、车辆
CN117227449A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 中国第一汽车股份有限公司 一种快换装置及车辆

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