CN217994117U - 锁止装置、电池包总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于对电池包进行锁止固定，所述锁止装置包括连接轴、限位套和套筒；所述连接轴和所述限位套均套设于所述套筒中，其中，所述连接轴和所述限位套设有相互配合的花键，所述花键为锥齿花键；所述限位套与所述套筒滑动连接，所述限位套相对所述套筒滑动，以使所述花键配合或分离；在所述花键配合的情况下，所述锁止装置处于锁止状态，在所述花键分离的情况下，所述锁止装置处于解锁状态。本实用新型所述的锁止装置锁止后使用较小的力即可实现花键的分离，松开连接轴与限位套的连接，可以防止出现锁止装置锁止后无法解锁的情况，便于电池包的拆卸以及下一次电池包的更换。

Description

锁止装置、电池包总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池包安装技术领域，特别涉及一种锁止装置、电池包总成及车辆。

背景技术

随着“绿色出行、环保出行”理念的强化，车辆行业愈来愈注重无碳排放的电动汽车的发展，对于电动汽车而言，动力电池是影响电动汽车性能的一个重要因素。在动力电池电量快耗尽的情况下，需要及时为动力电池进行充电，或直接更换电池包，因此，动力电池的电池包需要满足拆装方便的基本要求，同时要具备耐拆装的可靠性。

传统的电池包常采用插销配合或螺接的方式进行安装固定，插销配合的方式容易出现插销与插槽接合不到位的现象，导致连接松动，而螺接的方式又需要较大的拧紧力矩进行拧紧，安装较为费力。目前，出现了采用花键配合的方式对电池包进行安装固定，而为了保证足够的锁止力，齿形之间的径向力必须较大，如此一来，拆卸时又需要较大的拆卸力，也容易出现拆卸不下来的情况，不便于下一次电池包的更换。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锁止装置、电池包总成及车辆，以至少解决现有的电池包锁止后不便进行下一次更换的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锁止装置，用于对电池包进行锁止固定，所述锁止装置包括连接轴、限位套和套筒；

所述连接轴和所述限位套均套设于所述套筒中，其中，所述连接轴和所述限位套设有相互配合的花键，所述花键为锥齿花键；所述限位套与所述套筒滑动连接，所述限位套相对所述套筒滑动，以使所述花键配合或分离；

在所述花键配合的情况下，所述锁止装置处于锁止状态，在所述花键分离的情况下，所述锁止装置处于解锁状态。

进一步的，所述锁止装置还包括第一挡板；

所述第一挡板与所述限位套固定连接，所述第一挡板用于承接所述连接轴。

进一步的，所述第一挡板为环形结构，所述第一挡板的内径小于所述连接轴的径向尺寸。

进一步的，所述限位套设置有滑台，所述套筒设置有滑槽，所述滑台与所述滑槽配合，以将所述限位套与所述套筒滑动连接；

所述第一挡板沿背离环心的方向径向延伸形成凸块，所述凸块与所述滑台可拆卸连接，以将所述第一挡板与所述限位套固定连接。

进一步的，所述锁止装置还包括第二挡板；

所述第二挡板与所述套筒固定连接，所述第二挡板用于承接所述限位套。

进一步的，所述第二挡板为环形结构，所述第二挡板的内径小于所述限位套的外廓尺寸；

所述外廓尺寸指所述限位套径向方向的最大尺寸。

进一步的，所述第一挡板的外径与所述第二挡板的内径相同。

进一步的，所述锁止装置还包括复位件；沿所述连接轴的轴向，所述复位件设置于所述连接轴与所述套筒之间；

在所述花键分离的情况下，所述复位件处于压缩状态。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包总成，所述电池包总成包括前述任一项所述的锁止装置。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆包括前述的电池包总成。

相对于现有技术，本实用新型所述的锁止装置具有以下优势：

本实用新型所述的锁止装置锁止后连接轴和限位套的花键不容易分离，从而连接轴与限位套的连接关系更为可靠。同时，在解锁锁止装置时，使用较小的力即可实现花键的分离，松开连接轴与限位套的连接，可以防止出现锁止装置锁止后无法解锁的情况，便于电池包的拆卸以及下一次电池包的更换。

所述电池包总成及车辆与上述锁止装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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为本实用新型实施例所述的连接轴的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的限位套的示意图；

图3为本实用新型实施例所述的锁止装置的连接示意图；

图4为本实用新型实施例所述的锁止装置的结构爆炸图；

图5为本实用新型实施例所述的第一挡板的示意图；

图6为本实用新型实施例所述的电池包总成的示意图。

附图标记说明：

1-连接轴，11-外花键，2-限位套，21-内花键，22-滑台，3-套筒，31-阶梯面，4-第一挡板，41-凸块，5-第二挡板，6-壳体，8-复位件，9-电池包总成。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1至图4，本实施例提供一种锁止装置，用于对电池包进行锁止固定，所述锁止装置包括连接轴1、限位套2和套筒3；所述连接轴1和所述限位套2均套设于所述套筒3中，其中，所述连接轴1和所述限位套2设有相互配合的花键，所述花键为锥齿花键；所述限位套2与所述套筒3滑动连接，所述限位套2相对所述套筒3滑动，以使所述花键配合或分离；在所述花键配合的情况下，所述锁止装置处于锁止状态，在所述花键分离的情况下，所述锁止装置处于解锁状态。

具体而言，本实施例的锁止装置主要应用于动力电池包，能够将动力电池包锁止固定与电动车辆上。动力电池包通常由电芯和壳体组成，电芯为电池包的主体部分，用于提供电量，电芯的质量决定着电池包的性能及寿命，壳体为刚性外壳，一般由硬质合金材料加工而成，包覆在电芯外部，对电芯起着保护作用。锁止装置能够穿过电池包壳体，将电池包锁止固定于车辆上。

锁止装置包括连接轴1、限位套2和套筒3，连接轴1和限位套2均套设于套筒3中，如图1所示，连接轴1为轴杆结构，连接轴1上设置有外花键11，如图2所示，限位套2为柱形筒状结构，限位套2上设置有内花键21，连接轴 1与限位套2通过内外花键配合连接，在内外花键配合的情况下，锁止装置处于锁止状态，在内外花键分离的情况下，锁止装置处于解锁状态。如图3和图 4所示，套筒3套设于限位套2外部，与限位套2滑动连接，在锁止或解锁过程中，利用拆装工具推动限位套2沿套筒3的轴向滑动，能够使内外花键配合或分离，从而实现锁止装置的锁止或解锁。优选地，套筒3为阶梯筒，阶梯筒形成阶梯面31，阶梯面31与电池包的壳体6通过焊接、螺栓连接等方式固定连接在一起，从而可以避免套筒3相对电池包壳体6轴向移动，加强了锁止装置的稳定性。

锁止装置锁止及解锁的具体实施过程为：锁止过程中，利用拆装工具推动限位套2沿套筒3的轴向上移一段距离，此时内外花键处于分离状态，后利用拧紧工具从连接轴1端部拧紧连接轴1，连接轴1达到拧紧力矩后，拧紧工具和拆装工具撤出，限位套2沿套筒3的轴向下移，限位套2与连接轴1内花键 21配合，实现锁止装置的锁止。解锁过程中，利用拆装工具推动限位套2沿套筒3的轴向上移一段距离，此时内外花键处于分离状态，后利用拧紧工具从连接轴1端部松开连接轴1，连接轴1松开后，即可将电池包从车辆车身上取下，实现锁止装置的解锁。优选地，在连接轴1与限位套2之间设置有弹簧12，弹簧12位于连接轴1与限位套2花键配合区域的上方，借助弹簧12的回弹力更便于推动限位套2下移，实现锁止装置的锁止。

本实施例中，内外花键均为锥齿花键，锥齿花键的齿面倾斜于连接轴1及限位套2的轴线，对于连接轴1而言，靠近拧紧部位的齿面直径较大，相应的，对于限位套2而言，远离拧紧部位的齿面直径较大，从而实现内外花键的充分配合。锥齿花键由于其倾斜的齿面设计，若以在竖直状态下安装锁止装置示例，锥齿花键的配合力在水平方向和竖直方向均会存在一定的分力，而直齿花键的配合力只存在于竖直方向，因而锥齿花键在较小的拧紧力下即可实现锁止，锁止后内外花键不容易竖向分离，连接轴1与限位套2不容易掉落，在解锁锁止装置时，使用较小的力即可实现内外花键的分离，松开连接轴1与限位套2的连接，从而可以防止出现锁止装置锁止后无法解锁的情况，便于电池包的拆卸以及下一次电池包的更换。

进一步的，参照图3和图4，所述锁止装置还包括第一挡板4；所述第一挡板4与所述限位套2固定连接，所述第一挡板4用于承接所述连接轴1。

具体而言，第一挡板4设置于远离限位套2内花键21的一侧，且与限位套 2固定连接，由于限位套2套设于连接轴1外部，解锁过程中，连接轴1与限位套2之间的连接会关系会消失，因而设置第一挡板4用来承接连接轴1，防止连接轴1从限位套2中脱落，造成连接轴1的丢失，影响下一次的锁止。需要注意的是，第一挡板4需要存在镂空区域，解锁或锁止过程中，拧紧工具可以从该镂空区域穿过，与连接轴1端部抵接，对连接轴1进行拧紧或松开。此外，第一挡板4可以为圆形、方形或任意不规则形状的挡板，对于第一挡板4 的具体结构，本实施例不作限制。

进一步的，参照图5，所述第一挡板4为环形结构，所述第一挡板4的内径小于所述连接轴1的径向尺寸。

具体而言，第一挡板4为环形结构，环形结构的内部为圆形的镂空区域，拧紧工具可以从该镂空区域穿过，对连接轴1进行拧紧或松开。拧紧工具通常为拧紧螺栓等，圆形的镂空区域也便于拧紧螺栓穿过。第一挡板4的内径小于连接轴1的径向尺寸，第一挡板4的内径即环形结构中内环的直径，连接轴1 的径向尺寸即连接轴1沿垂直于连接轴1轴线方向的尺寸，一般为连接轴1的直径，第一挡板4的内径小于连接轴1的径向尺寸，便可以防止连接轴1从限位套2中脱落。优选地，连接轴1的径向尺寸可以为连接轴1外花键11部位的直径，连接轴1与限位套2花键配合，外花键11部位的径向尺寸即为连接轴1 径向尺寸最大的部位，设置第一挡板4的内径小于连接轴1外花键11部位的径向尺寸即可满足需求，既能承接连接轴1，避免连接轴1掉落，又能节省第一挡板4的加工成本。

进一步的，参照图2至图5，所述限位套2设置有滑台22，所述套筒3设置有滑槽，所述滑台22与所述滑槽配合，以将所述限位套2与所述套筒3滑动连接；所述第一挡板4沿背离环心的方向径向延伸形成凸块41，所述凸块41 与所述滑台22可拆卸连接，以将所述第一挡板4与所述限位套2固定连接。

具体而言，如图2所示，限位套2的外壁设置有滑台22，套筒3的内壁设置有滑槽，滑台22嵌设于滑槽中，实现限位套2与套筒3的滑动连接。如图5 所示，第一挡板4沿背离环心的方向径向延伸形成凸块41，凸块41与滑台22 上均设置有连接孔，紧固螺栓可以穿过凸块41与滑台22上的连接孔，将凸块 41与滑台22连接在一起，从而实现第一挡板4与限位套2的固定连接。

进一步的，参照图3和图4，所述锁止装置还包括第二挡板5；所述第二挡板5与所述套筒3固定连接，所述第二挡板5用于承接所述限位套2。

具体而言，第二挡板5设置于套筒3远离内外花键的一侧，且与套筒3固定连接，由于套筒3套设于限位套2外部，锁止及解锁过程中，套筒3与限位套2之间会相对运动，限位套2沿套筒3的轴向上移或下滑，因而设置第二挡板5用来承接限位套2，防止限位套2从套筒3中脱落，造成限位套2的丢失。需要注意的是，第二挡板5也需要存在镂空区域，该镂空区域用于供拆装工具推动第一挡板4，使第一挡板4相对第二挡板5运动，第二挡板5的结构不能对拆装工具的使用造成干涉。此外，第二挡板5可以为圆形、方形或任意不规则形状的挡板，对于第二挡板5的具体结构，本实施例不作限制。

进一步的，参照图4，所述第二挡板5为环形结构，所述第二挡板5的内径小于所述限位套2的外廓尺寸；所述外廓尺寸指所述限位套2径向方向的最大尺寸。

具体而言，第二挡板5为环形结构，与第一挡板4类似，环形结构的内部为圆形的镂空区域，沿连接轴1的轴线方向，第一挡板4的投影位于该镂空区域中，在拆装工具的推动下，第一挡板4和限位套2同步运动。第二挡板5的内径小于限位套2的外廓尺寸，第二挡板5的内径即环形结构中内环的直径，限位套2的外廓尺寸指限位套2径向方向的最大尺寸，即限位套2外壁的直径与外壁上滑台22的径向尺寸之和，第二挡板5的内径小于限位套2的外廓尺寸，便可以防止限位套2从套筒3中脱落，避免造成限位套2丢失。

进一步的，参照图3，所述第一挡板4的外径与所述第二挡板5的内径相同。

具体而言，第一挡板4的外径与第二挡板5的内径相同，即第一挡板4的外环直径与第二挡板5的内环直径相同，在锁住装置锁止的状态下，第一挡板 4的外壁和第二挡板5的内壁充分抵接，为连接轴1和限位套2提供了一个相对封闭的运动空间。使锁止装置的密封性较好。

进一步的，参照图4，所述锁止装置还包括复位件8；沿所述连接轴1的轴向，所述复位件8设置于所述连接轴1与所述套筒3之间；在所述花键分离的情况下，所述复位件8处于压缩状态。

具体而言，复位件8具有伸缩性，在受到外力作用时，可以适应地进行伸缩量调整。沿连接轴1的轴向，复位件8设置于连接轴1与套筒3之间，利用复位件8的回弹力更便于实现锁止装置的锁止。在从车身取下电池包的过程中，通过拆装工具在第一挡板4上施加力，使限位套2相对套筒3上移，此时复位件8被压缩，当限位套2上移一定距离后，限位套2与连接轴1花键配合的区域脱离，之后利用力矩扳手将连接轴1松开，松开后锁止装置处于解锁状态，此时可以将电池包从车身取下。在将电池包锁止固定于车身的过程中，通过拆装工具在第一挡板4上施加力，使限位套2相对套筒3上移压缩复位件8，当限位套2上移的距离达到一定值后，限位套2与连接轴1花键配合的区域脱离，之后利用力矩扳手将连接轴1拧紧，拧紧后拆装工具撤出，作用在第一挡板4 上的力消失，限位套2及第一挡板4在复位件8回弹力的作用下向下移动，使限位套2和连接轴1花键配合的区域啮合，连接轴1被周向锁止，由此实现锁止装置的锁止。本实施例的复位件8可以为弹簧，套设于连接轴1上，避免压缩或回弹过程中弹簧掉落。

参照图6，本实用新型还提供一种电池包总成9，所述电池包总成9包括前述任一项所述的锁止装置。

具体而言，电池包中直接装配入锁止装置形成电池包总成9，装配位置如图6中A、B部位所示，可以装配在电池包的边缘部位，即A部位，也可以装配在电池包的中间部位，即B部位，电池包中间部位设置有电芯，厚度较厚。装配有本实用新型提供的锁止装置的电池包总成9，锁止装置锁止后不容易分离脱落，在解锁锁止装置时，使用较小的力即可实现解锁，便于将锁止装置从电池包总成9上拆卸下来，以及下一次电池包总成9的更换。

本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包括前述的电池包总成9。

具体而言，本实施例的车辆可以为新能源电动汽车，安装有前述的电池包总成9，车辆行驶过程中电池包总成9与车辆可靠连接，不易松动，在车辆电量耗尽后，便于更换下一个电池包总成9，提高了用户的驾乘体验。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁止装置，用于对电池包进行锁止固定，其特征在于，所述锁止装置包括连接轴、限位套和套筒；

所述连接轴和所述限位套均套设于所述套筒中，其中，所述连接轴和所述限位套设有相互配合的花键，所述花键为锥齿花键，所述锥齿花键的齿面倾斜于所述连接轴及所述限位套的轴线；所述限位套与所述套筒滑动连接，所述限位套相对所述套筒滑动，以使所述花键配合或分离，所述套筒为阶梯筒；

在所述花键配合的情况下，所述锁止装置处于锁止状态，在所述花键分离的情况下，所述锁止装置处于解锁状态。

2.根据权利要求1所述的锁止装置，其特征在于，所述锁止装置还包括第一挡板；

所述第一挡板与所述限位套固定连接，所述第一挡板用于承接所述连接轴。

3.根据权利要求2所述的锁止装置，其特征在于，所述第一挡板为环形结构，所述第一挡板的内径小于所述连接轴的径向尺寸。

4.根据权利要求3所述的锁止装置，其特征在于，所述限位套设置有滑台，所述套筒设置有滑槽，所述滑台与所述滑槽配合，以将所述限位套与所述套筒滑动连接；

所述第一挡板沿背离环心的方向径向延伸形成凸块，所述凸块与所述滑台可拆卸连接，以将所述第一挡板与所述限位套固定连接。

5.根据权利要求4所述的锁止装置，其特征在于，所述锁止装置还包括第二挡板；

所述第二挡板与所述套筒固定连接，所述第二挡板用于承接所述限位套。

6.根据权利要求5所述的锁止装置，其特征在于，所述第二挡板为环形结构，所述第二挡板的内径小于所述限位套的外廓尺寸；

所述外廓尺寸指所述限位套径向方向的最大尺寸。

7.根据权利要求6所述的锁止装置，其特征在于，所述第一挡板的外径与所述第二挡板的内径相同。

8.根据权利要求1所述的锁止装置，其特征在于，所述锁止装置还包括复位件；

沿所述连接轴的轴向，所述复位件设置于所述连接轴与所述套筒之间；

在所述花键分离的情况下，所述复位件处于压缩状态。

9.一种电池包总成，其特征在于，所述电池包总成包括权利要求1至8任一项所述的锁止装置。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的电池包总成。

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