CN219115413U - 拨动式解锁机构和换电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种拨动式解锁机构和换电设备。拨动式解锁机构包括拨动组件，所述拨动组件包括解锁杆和第一驱动组件。解锁杆对应于锁止机构的锁舌；第一驱动组件，连接所述解锁杆，用于带动所述解锁杆摆动；在所述第一驱动组件牵引所述解锁杆摆动至解锁位置时，所述解锁杆拨动所述锁舌脱离所述锁止口以解除对所述锁杆的阻碍，从而实现对锁止机构的解锁操作。

Description

拨动式解锁机构和换电设备

技术领域

本公开属于换电领域，尤其是一种拨动式解锁机构和换电设备。

背景技术

快换式电动汽车，可以通过更换电池的方式，满足快换式电动汽车的供电需求。在更换电池的过程中，一般需要使用换电设备将旧的电池包从电动汽车中解锁，以及将新的电池包装入电动汽车中并锁止。电动汽车上设有用于锁住电池包的锁止机构，对应的，在换电设备也需要设置一个解锁机构。

在电池包解锁过程中，解锁机构作用于电池仓的锁舌，锁舌脱离锁座的锁止口，继而连接电池包的锁杆从锁座的锁孔经锁止口脱离锁座，实现解锁操作。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种拨动式解锁机构和换电设备，能够在电池包解锁过程中牵引锁舌脱离锁座的锁止口，实现解除电池包的锁止作用。

为此，本公开首先提供了一种拨动式解锁机构，用于解锁电动汽车上的锁止机构，所述拨动式解锁机构包括拨动组件，所述拨动组件包括：

解锁杆，对应于锁止机构的锁舌；

第一驱动组件，连接所述解锁杆，用于带动所述解锁杆摆动；在所述第一驱动组件牵引所述解锁杆摆动至解锁位置时，所述解锁杆拨动所述锁舌脱离所述锁止机构的锁座的锁止口以解除对所述锁杆的阻碍。

根据所述的拨动式解锁机构，还包括第一传感器，所述第一传感器用于在所述解锁杆摆动至解锁位置时被触发。

根据所述的拨动式解锁机构，还包括第二传感器，所述第二传感器用于在所述解锁杆复位至初始位置时被触发。

根据所述的拨动式解锁机构，所述拨动组件还包括固定座，所述解锁杆的底部转动地连接所述固定座。

根据所述的拨动式解锁机构，还包括拨动件，所述拨动件通过可拆卸地方式连接所述解锁杆，用于在所述解锁杆牵引下拨动所述锁止机构的锁舌。

根据所述的拨动式解锁机构，所述第一驱动组件包括第一伸缩件，所述第一伸缩件的一端铰接所述解锁杆，另外一端转动地连接所述固定座。

根据所述的拨动式解锁机构，还包括用于牵引所述锁杆和所述锁止机构的锁座相对移动的横移组件。所述横移组件包括：

对应于锁止机构的横移块；

第二驱动组件，用于驱动所述横移块移动，通过所述横移块带动所述锁杆从所述锁止机构的锁止口进入或者脱离所述锁止机构的锁孔。

根据所述的拨动式解锁机构，所述横移块设有对应于所述锁止机构的锁座的叉口，所述叉口用于供所述锁止机构的锁座嵌入所述横移块而牵引所述锁座相对所述锁杆移动。

根据所述的拨动式解锁机构，所述横移组件包括多个横移块，所述第二驱动组件包括：

第二驱动件，连接至少一所述横移块；

同步带，连接所述横移块，用于在所述第二驱动件通过所述横移块移动电池包时，所述同步带与所述电池包同步移动以承载所述电池包。

根据所述的拨动式解锁机构，所述第二驱动组件包括一对所述同步带，所述第二驱动件包括第二伸缩件和推板，所述第二伸缩件连接所述推板，所述推板的两端分别通过所述横移块连接所述同步带。

根据所述的拨动式解锁机构，所述横移组件还包括横移弹簧，所述横移弹簧连接所述横移块，用于复位所述横移块。

此外，本公开又提供了一种换电设备，包括所述的拨动式解锁机构。

相较于现有技术，上述的拨动式解锁机构和换电设备通过第一驱动组件驱动解锁杆摆动，在所述解锁杆摆动至解锁位置的摆动过程时，所述解锁杆拨动所述锁舌脱离至所述锁止口以解除对所述锁杆的阻碍，从而实现对锁止机构的解锁操作。

附图说明

为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是锁止机构在锁止状态下的结构示意图。

图2是锁止机构在解锁状态下的结构示意图。

图3是换电设备的结构示意图。

图4是拨动组件的结构示意图。

图5是横移组件的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。

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公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。

在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

图1是锁止机构10在锁止状态下的结构示意图，图2是锁止机构10在解锁状态下的结构示意图。如图1和图2所示，作为示例性的，锁止机构10用于将电池包20锁止在锁座13。其中，锁座13可以连接于其他部件，例如电动汽车或者容纳所述电池包20的电池仓内，实现将电池包20锁止于电动汽车或者电池仓。

锁止机构10包括连杆11、锁舌12和锁座13，连杆11用于同时牵引多个锁舌12相对锁座13转动，从而打开或者关闭锁座13的锁止口132，起到防止或者允许锁杆15从锁座13的锁孔内脱出的作用。具体的，连杆11沿水平方向设置，铰接一个或者多个锁舌12。本实施方式中，连杆11具有一沿大体垂直于连杆11的方向延伸的牵引部111，用于带动连杆11移动而转动锁舌12。所述锁舌12的另外一端铰接锁座13，中部位置沿宽度方向凸出。锁座13连接于其他部件，例如电池仓或者电动汽车。锁座13设有沿水平方向延伸的锁孔，锁孔具有一个与外界连通的锁止口132。这样，连接在电池包20的锁杆15可以经锁止口132进入锁孔内，也可以从锁孔经锁止口132脱出。此外，锁止机构10还可以包括一个或者多个锁止弹簧14，所述锁止弹簧14一端连接锁座13，另外一端连接连杆11，用于向连杆11施加作用力而起到防止连杆11在振动等作用下带动锁舌12转动。

如图1所示，在锁止状态下，锁杆15位于锁座13的锁孔内，并且锁舌12的两端分别铰接连杆11和锁座13，中部的凸出部分位于锁止口132内而阻碍锁杆15从锁孔脱出。此时，由于锁孔的锁止口132处于封闭状态，锁杆15位于密封的锁孔内，即使在振动的状态下也无法从锁孔脱离。如图2所示，连杆11的牵引部111在外力作用下，同时向上和向左方向移动，从而带动锁舌12相对锁座13转动，进而锁舌12的中部脱离锁止口132而打开锁孔，这样，锁杆15可以经锁止口132从锁孔脱离，实现对锁止结构的解锁。

发明人在对锁止机构10的解锁过程中发现，如果使用顶杆沿竖直方向顶撑连杆11的牵引部111时，由于牵引部111在向上移动的同时，还需要同时向侧方向(根据锁舌12的转动方向确定)位移，因此，在顶杆的顶撑过程中，顶杆与牵引部111之间不可避免地存在沿水平方向侧移，一方面会磨损顶杆和牵引部111，另外一方面也存在因摩擦力过大的情况而导致卡死的情况，导致解锁失败的问题。

图3是换电设备30的结构示意图。如图3所示，对应于图1和图2示出的锁止机构10，本实施方式提供了一种换电设备30，该换电设备30包括一拨动式解锁机构，用于解锁电动汽车上的锁止机构10，拨动式解锁机构以摆动地方式拨动连杆11移动，从而实现连杆11同时沿竖直方向和侧向水平方向移动，有效提高了锁止机构10的解锁可靠性。

具体的，换电设备30包括车体，车体的底部设有行走机构，用于负载电池包20移动，并且将电池包20安装至电动汽车或者从电动汽车解锁后承载电池包20。在一些实施方式中，换电设备30还包括设置在车体上的导向块31，用于在车体靠近电池包20的过程中导引电池包20移动。

此外，换电设备30还包括设置在所述车体上的拨动式解锁机构包括拨动组件40和横移组件50，拨动组件40用于解锁锁止机构10，横移组件50用于沿横向方向移动锁杆15，使得锁杆15可以从锁孔经锁止口132脱出，或者将锁杆15从锁止口132推入锁孔内。

图4是拨动组件40的结构示意图。如图3和图4所示，所述拨动组件40用于拨动连杆11，包括固定座45、解锁杆42、第一驱动组件、第一传感器43和第二传感器44。固定座45用于安装和固定其他部件，解锁杆42用于拨动连杆11的牵引部111，第一驱动组件用于驱动解锁杆42摆动，第一传感器43和第二传感器44用于检测解锁杆42的摆动位置。

具体的，解锁杆42对应于锁止机构10的锁舌12，所述解锁杆42的底部铰接所述固定座45，顶部相对所述固定座45摆动。为了提高解锁杆42的使用寿命，解锁杆42的顶部还设有拨动件421，所述拨动件421通过可拆卸地方式连接所述解锁杆42，用于在所述解锁杆42牵引下拨动所述锁止机构10的锁舌12，在拨动件421被磨损时，可以及时更换拨动件421。此外，拨动件421还可以采用橡胶、塑料等摩擦系数较高的材料制作，用以提高与连杆11之间的摩擦力。

第一驱动组件连接所述解锁杆42，用于带动所述解锁杆42摆动。本实施方式中，第一驱动组件包括第一伸缩件41，所述第一伸缩件41的一端铰接于固定座45，另外一端铰接所述解锁杆42的中部，用于通过伸长或者缩短牵引所述锁杆15摆动。本实施方式中，第一伸缩件可以气缸、油缸或者电机和滚珠丝杆结构等可以伸长或者缩短的机构。

当所述第一驱动组件的第一伸缩件41收缩而牵引所述解锁杆42摆动至初始位置时，解锁杆42与连杆11的牵引部111没有相互作用，优选地，可以处于水平状态以节省换电设备30的空间。此时，连杆11在锁止弹簧14的作用下保持于锁止位置，锁舌12的中部抵接于锁止口132，从而阻碍锁杆15从锁孔内脱出。在所述第一驱动组件的第一伸缩件41伸长而牵引所述解锁杆42摆动至解锁位置时(优选为沿竖直方向延伸)，所述解锁杆42在从水平状态摆动至竖直状态的过程中，拨动连杆11牵引多个所述锁舌12相对锁座13转动，从而使得锁舌12的中部脱离至所述锁止口132以解除对所述锁杆15的阻碍。此时，锁杆15可以经锁止口132从锁孔内脱出。

所述第一传感器43和第二传感器44用于检测解锁杆42的位置，在一些实施方式中，第一传感器43和第二传感器44可以是接近开关，通过设置第一传感器43和第二传感器44于合适的位置，第一传感器43可用于在所述解锁杆42摆动至解锁位置时被触发，所述第二传感器44用于在所述解锁杆42摆动至初始位置时被触发。

图5是横移组件50的结构示意图。如图5所示，横移组件50用于牵引所述锁杆15从所述锁止口132进入或者脱离所述锁孔。在锁止机构10解锁后，为了能够牵引锁杆15从锁孔内脱出，还需要横移组件50带动锁座13或者锁杆15移动，从而使得锁杆15沿锁孔移动，最终经锁止口132从锁孔脱出。

具体的，所述横移组件50包括横移块51和第二驱动组件，横移块51用于对接连接电池包20的连接块21，第二驱动组件用于驱动所述横移块51移动，通过连接电池包20的连接块21带动锁杆15或者锁座13相对移动，直至锁杆15经锁止口132从锁孔脱出。

本实施方式中，横移块51对应于电池包20的连接块21，其数量可以是多个，通过沿水平方向延伸的横移导轨511移动连接于车体。横移块51的顶部具有对应于所述连接块21的叉口，所述叉口用于供所述连接块21嵌入所述横移块51而牵引所述锁座13相对所述锁杆15移动。在另外一些实施方式中，横移块51也可以通过直接卡接锁杆15而牵引锁杆15相对锁座13移动。本领域技术人员理解，横移块51也可以根据其位置和结构具有其他连接方式和对接部件，只要能够牵引锁杆15和锁座13相对移动即可。

第二驱动组件用于驱动所述横移块51移动，通过所述横移块51牵引所述电池包20的连接块21来带动所述锁杆15从所述锁止机构10的锁止口132进入或者脱离所述锁止机构10的锁孔。作为示例性的，所述第二驱动组件包括第二驱动器和同步带52。第二驱动件连接至少一所述横移块51，用于驱动横移块51沿横移导轨511移动。所述同步带52用于同步承载电池包20移动。在一些实施方式中，所述同步带52绕过转动连接车体的同步轮而实现沿水平方向承载电池包20移动；在另外一些实施方式中，同步带52可以绕过一导向板，以相对导向板移动而承载电池包20移动。

请重新参阅图3，本实施方式中，所述第二驱动组件包括一对所述同步带52，所述第二驱动件包括第二伸缩件54和推板53，所述第二伸缩件54可以是气缸、电机和滚珠丝杆等结构，第二伸缩件54连接所述推板53，所述推板53的两端分别通过所述横移块51连接所述同步带52，通过推板导轨531移动地连接车体。为了能够及时复位横移块51，本实施方式中，所述横移组件50还包括横移弹簧512，所述横移弹簧512连接所述横移块51，用于复位所述横移块51。

工作时，第二伸缩件54通过推板53带动两侧的横移块51移动，横移块51牵引电池包20的连接块21移动，带动电池包20沿水平方向移动。为了降低电池包20与车体之间的摩擦，横移块51在牵引电池包20沿水平方向移动的同时，还同步带动同步带52移动，而同步带20和电池包20的移动过程中，同步带52移动速度同步于横移块51的速度，使得电池包20与同步带52之间没有速差而不会相对移动，这样在电池包20沿水平方向移动落入同步带52的过程中可以降低电池包20在横移过程中被刮伤的风险，起到保护电池包20的作用。在横移块51牵引锁杆15和锁座13相对移动后，复位弹簧牵引横移块51返回原位，实现复位动作。

以下详细描述上述解锁机构的实施过程。

在初始状态下，第一伸缩件41处于收缩状态，拉动解锁杆42处于水平位置(即锁止状态)。在换电设备30靠近电池包20的位置时，横移块51的叉口插入锁座13的两侧。

第一伸缩件41牵引解锁杆42朝向竖直方向摆动，解锁杆42在摆动过程中，解锁杆42的拨动件421与连杆11的牵引部111接触，并且通过牵引部111推动连杆11同时向上方和侧方移动，带动锁舌12相对锁座13转动而解锁。

在完成解锁后，由于解锁杆42大体处于竖直状态的解锁位置，能够防止牵引部111在意外状态下返回而重新进入锁止状态。

在解锁杆42解锁锁止机构10后，第二驱动组件驱动横移块51通过电池包20的连接块21带动锁杆15和锁座13相对移动，将锁杆15经锁止口132从锁孔内脱离锁座13。此后，解锁杆42在第一驱动组件的牵引下摆动至水平状态，起到节省空间的作用。

上述的拨动式解锁机构和换电设备30通过第一驱动组件驱动解锁杆42摆动，在所述解锁杆42摆动至解锁位置的摆动过程时，所述解锁杆42拨动所述锁舌12脱离至所述锁止口132以解除对所述锁杆15的阻碍，从而实现对锁止机构10的解锁操作。

在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种拨动式解锁机构，用于解锁电动汽车上的锁止机构，其特征在于，所述拨动式解锁机构包括拨动组件，所述拨动组件包括：

解锁杆，对应于锁止机构的锁舌；

第一驱动组件，连接所述解锁杆，用于带动所述解锁杆摆动；在所述第一驱动组件牵引所述解锁杆摆动至解锁位置时，所述解锁杆拨动所述锁舌脱离所述锁止机构的锁座的锁止口以解除对所述锁杆的阻碍。

2.如权利要求1所述的拨动式解锁机构，其特征在于，还包括第一传感器，所述第一传感器用于在所述解锁杆摆动至解锁位置时被触发。

3.如权利要求1所述的拨动式解锁机构，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器用于在所述解锁杆复位至初始位置时被触发。

4.如权利要求1所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述拨动组件还包括固定座，所述解锁杆的底部转动地连接所述固定座。

5.如权利要求4所述的拨动式解锁机构，其特征在于，还包括拨动件，所述拨动件通过可拆卸地方式连接所述解锁杆，用于在所述解锁杆牵引下拨动所述锁止机构的锁舌。

6.如权利要求4所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一伸缩件，所述第一伸缩件的一端铰接所述解锁杆，另外一端转动地连接所述固定座。

7.如权利要求1所述的拨动式解锁机构，其特征在于，还包括用于牵引所述锁杆和所述锁止机构的锁座相对移动的横移组件。

8.如权利要求7所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述横移组件包括：

对应于锁止机构的横移块；

第二驱动组件，用于驱动所述横移块移动，通过所述横移块带动所述锁杆从所述锁止机构的锁止口进入或者脱离所述锁止机构的锁孔。

9.如权利要求8所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述横移块设有对应于所述锁止机构的锁座的叉口，所述叉口用于供所述锁止机构的锁座嵌入所述横移块而牵引所述锁座相对所述锁杆移动。

10.如权利要求9所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述横移组件包括多个横移块，所述第二驱动组件包括：

第二驱动件，连接至少一所述横移块；

同步带，连接所述横移块，用于在所述第二驱动件通过所述横移块移动电池包时，所述同步带与所述电池包同步移动以承载所述电池包。

11.如权利要求10所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述第二驱动组件包括一对所述同步带，所述第二驱动件包括第二伸缩件和推板，所述第二伸缩件连接所述推板，所述推板的两端分别通过所述横移块连接所述同步带。

12.如权利要求11所述的拨动式解锁机构，其特征在于，所述横移组件还包括横移弹簧，所述横移弹簧连接所述横移块，用于复位所述横移块。

13.一种换电设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的拨动式解锁机构。

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