CN219794973U - 一种球头销式电池锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球头销式电池锁，属于电动汽车换电技术领域，包括基体，其内部设置有腔体且两端设置有与腔体连通的开口；锁舌，其可通过一端开口进入腔体；活动销，其活动设置在腔体的腔壁上；抱臂，所述抱臂铰接在活动销的端部；驱动件，其安装在腔体内部且位于远离锁舌的一端；凸块，其固定在腔体靠近锁舌一端的腔壁；弹性件，其一端连接在抱臂上，实现抱臂外扩；锁定时，驱动件驱动活动销向锁舌的方向移动，弹性件受力，抱臂经凸块挤压与锁舌抱紧；解锁时，弹性件将抱臂与锁舌弹开，驱动件驱动活动销向远离锁舌方向移动，抱臂与锁舌脱开。本实用新型能够使电池包和车端进行快速上下锁。

Description

一种球头销式电池锁

技术领域

本实用新型涉及电动汽车换电技术领域，具体地说，涉及一种球头销式电池锁。

背景技术

我国正在大力发展电动汽车产业，用户对续航里程的焦虑一直是难以攻克的难题。采用电池快换技术，一方面可以满足客户对续航里程的要求，另一方面也可解决运营用户的充电时间焦虑。

目前市面上快换结构具有两种实现方案：卡接式快换和螺栓式快换。其中，卡接式快换的结构较为复杂，主要以X、Y向动作上锁，安装及拆卸需要定位精度较高的设备来操作。而螺栓式快换原理是通过螺栓将电池包与底盘连接，电池包更换会导致螺栓及底盘螺母磨损严重，无法有效连接及扭矩保持，一般汽车厂要求动力电池快换结构需要满足10000次电池包更换，螺接式快换目前仅能满足1500-3000次电池包更换，螺栓及底盘螺母磨损已无法接受，且换电平台需要同时拧紧数十颗螺栓，换电时间长。

因此，以上两种电池快换方式都存在换电效率不高的问题，基于此，如何实现新能源汽车动力电池快速换电是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

1.实用新型所要解决的技术问题

针对现有技术中电池快换方式存在换电效率不高的问题，本实用新型提供一种球头销式电池锁，能够提高新能源汽车动力电池的换电速度。

2.技术方案

为了实现上述目的，本实用新型提供一种球头销式电池锁，包括

基体，其内部设置有腔体且两端设置有与所述腔体连通的开口；

锁舌，其可通过一端开口进入所述腔体；

活动销，其活动设置在所述腔体的腔壁上；

抱臂，所述抱臂铰接在所述活动销的端部；

驱动件，其安装在所述腔体内部且位于远离所述锁舌的一端；

凸块，其固定在所述腔体靠近锁舌一端的腔壁；

弹性件，其一端连接在所述抱臂上，实现抱臂外扩；

锁定时，驱动件驱动活动销向锁舌的方向移动，弹性件受力，抱臂经凸块挤压与锁舌抱紧；

解锁时，弹性件将抱臂与锁舌弹开，驱动件驱动活动销向远离锁舌方向移动，抱臂与锁舌脱开。

进一步的，所述锁舌包括夹持部和限位部，夹持部为圆柱结构，限位部为圆球结构，限位部设置在夹持部的端部，限位部的球径大于夹持部的的直径。

进一步的，所述抱臂包括杆部和夹爪，杆部的一端与所述活动销铰接，另一端为夹爪；夹爪朝向所述锁舌的端面为与夹持部相匹配的弧形面。

进一步的，所述腔体内部固定设置有支撑座，所述驱动件为丝杆并安装在支撑座上，所述活动销通过螺纹与丝杆活动连接。

进一步的，所述支撑座与活动销轴线平行的一侧面固定在所述腔体的腔壁上，所述支撑座朝向活动销的一侧为凹面结构。

进一步的，所述凸块朝向抱臂的端面为弧形面。

进一步的，所述弹性件为拉簧，拉簧的一端与所述抱臂的外侧固定，另一端固定在腔体的腔壁。

进一步的，所述弹性件为压簧，压簧的一端与所述抱臂的内侧固定，另一端与所述活动销的外侧面固定。

进一步的，所述基体的侧面对应所述抱臂的位置开设有避让口，为所述抱臂提供避让空间。

进一步的，所述腔体两侧的腔壁各设置有两条导轨，两条导轨沿所述活动销的移动轨迹布置并形成导向槽，所述活动销的两端活动设置在所述导向槽中。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种球头销式电池锁，通过驱动件驱动活动销向锁舌的方向移动，配合凸台可以将抱臂与锁舌抱紧，完成电池与汽车的上锁。弹性件配合驱动件将活动销向远离锁舌的方向移动，能够使抱臂与锁舌脱开，完成电池与汽车的下锁。当电池锁Z向布置时，基体只需通过Z向移动即可与锁舌完成上锁或下锁，省去了X向和Y向的动作，上、下锁动作简单，汽车换电速度快。

(2)本实用新型的一种球头销式电池锁，夹爪的端面为与锁舌夹持部相匹配的弧形面，能够保证抱臂与锁舌夹持紧固。限位部为球径更大的圆球结构，能够在抱臂夹紧锁舌后对夹爪进一步锁定，防止抱臂与锁舌脱锁，增加上锁的稳固性。驱动件采用丝杆，活动销通过螺母与丝杆配合可以实现活动销的直线移动。支撑座一方面为驱动件提供安装基础，另一方面支撑座能够在电池包完成上锁后，能够分散驱动件上的应力，提高驱动件对载荷的承载能力。凹面结构为活动销提供了充分的活动空间，有利于电池上、下锁动作的充分发挥。

(3)本实用新型的一种球头销式电池锁，弹性件可以采取拉簧或压簧，二者安装在不同的位置都可实现将抱臂拉开的作用，便于抱臂与锁舌脱锁。避让口的存在可以为脱锁过程中的抱臂向远离锁舌的方向摆动提供避让空间。导轨形成导向槽，能够限制活动销在移动过程中偏转，为活动销的移动增加了稳定性。

附图说明

在附图中，尺寸和比例不代表实际产品的尺寸和比例。附图仅仅是说明性的，并且为了清楚起见，省略了某些非必要的元件或特征。

图1是本实用新型实施例的外部结构示意图；

图2是本实用新型实施例的俯视结构示意图；

图3是图2中沿A-A的剖视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的后视结构示意图；

图5是图4中沿B-B的剖视结构示意图；

图6是本实用新型实施例的内部结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、基体；101、避让口；2、锁舌；3、活动销；4、抱臂；401、杆部；402、夹爪；5、驱动件；6、凸块；7、弹性件；8、支撑座；9、导轨。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，其他方式同样落入本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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。术语“X向”、“Y向”和“Z向”和空间直角坐标系的横轴、纵轴和竖轴对应。“X向”表示水平面中的横向，“Y向”表示水平面中的纵向，“Z向”表示垂直水平面的竖向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

参照图1-图6，本实施例提供一种球头销式电池锁，包括基体1，基体1的内部设置有腔体且两端设置有与腔体连通的开口，基体1整体呈现为壳状结构，基体1用于与电池包端连接。相对的，与车端连接的为锁舌2，锁舌2能够通过基体1的一端开口进入腔体。腔体的腔壁上活动设置有活动销3，活动销3的两端各铰接有一个抱臂4，抱臂4用于和锁舌2抱紧锁合。抱臂4与弹性件7的一端连接，弹性件7用于将抱臂4拉开，即用于拉动抱臂4与锁舌2分离。腔体内安装有驱动件5，驱动件5安装在远离锁舌2的一端。在腔体的腔壁还固定设置有两个凸块6，两个凸块6位于靠近锁舌2一端的腔壁。当电池包与车端锁定时，驱动件5驱动活动销3向锁舌2的方向移动，弹性件7受力，抱臂4经凸块6挤压与锁舌2抱紧。当电池包与车端解锁时，弹性件7先将抱臂4与锁舌2弹开，驱动件5驱动活动销3向远离锁舌2方向移动，抱臂4与锁舌2脱开。

本实施例中，作为进一步的限定，如图3和图6所示，锁舌2包括夹持部和限位部，夹持部为圆柱结构，限位部为圆球结构，限位部设置在夹持部的端部，限位部的球径大于夹持部的的直径。限位部为球径更大的圆球结构，能够在抱臂4夹紧锁舌2后对抱臂4进一步锁定，防止抱臂4与锁舌2脱锁，增加上锁的稳固性。抱臂4包括杆部401和夹爪402，杆部401的一端与活动销3铰接，另一端为夹爪402。夹爪402朝向锁舌2的端面为与夹持部相匹配的弧形面，能够保证抱臂4与锁舌2夹持紧固。

为了增强基体1的整体结构强度，使电池包与车端锁定安装更加稳固，本实施例中，如图3、图5和图6所示，腔体内部固定设置有支撑座8，驱动件5为丝杆并安装在支撑座8上，活动销3通过螺纹与丝杆活动连接。需要说明的是，驱动件5也可以采用其他驱动结构，如液压杆、电动缸或电力推杆等，本实施例中采用丝杆是为了满足较大的载荷承受能力。支撑座8与活动销3轴线平行的一侧面固定在腔体的腔壁上，支撑座8与腔体固定的侧面为较大的侧面，支撑座8能够在电池包与车端完成上锁后，能够分散驱动件5上的应力，提高驱动件5对载荷的承载能力。支撑座8朝向活动销3的一侧为凹面结构，凹面结构为活动销3提供了充分的活动空间，有利于电池上、下锁动作的充分发挥。

本实施例中，如图3所示，凸块6朝向抱臂4的端面为弧形面，弧形面能够让抱臂4与凸块6接触更加平滑，便于抱臂4受压向锁舌2的方向偏转并夹紧锁舌2。

本实施例中，如图1和图3所示，弹性件7为拉簧，拉簧的一端与抱臂4的外侧固定，另一端固定在腔体的腔壁。拉簧通过自身的拉力，可以实现将抱臂4拉开的作用，便于抱臂4与锁舌2脱锁。基体1的两侧对应抱臂4的位置开设有避让口101，在脱锁的过程中可以为抱臂4向远离锁舌2的方向摆动提供避让空间。

本实施例中，参照图5，腔体两侧的腔壁各设置有两条导轨9，两条导轨9沿活动销3的移动轨迹布置并形成导向槽，活动销3的两端活动设置在导向槽中。导向槽能够为活动销3提供导向的作用，可以限制活动销3在移动过程中发生初移动方向外的偏转，增加了活动销3移动的稳定性。

实施例2

与第一个实施例不同的地方在于，本实施例中，弹性件7为压簧，压簧的一端与抱臂4的内侧固定，另一端与活动销3的外侧面固定。压簧的设计同样可以实现将抱臂4拉开的作用，便于抱臂4与锁舌2脱锁。采用压簧的优点在于能够进一步充分利用基体1内部腔体空间，有利于精简电池锁的整体结构。

上锁过程：基体1在包端随有轨车辆向车端举升，车端的锁舌2进入两个抱臂4之间，此时驱动件5转动将活动销3向锁舌2的方向移动，移动过程中，抱臂4与凸块6接触并逐渐受到凸块6的压力，两个抱臂4向锁舌2的方向相向运动并与锁舌2抱紧，基体1在包端的重力下抱臂4的夹爪402与锁舌2的限位部锁定。锁定之后，夹爪402和圆球结构的限位部之间有间隙，在有轨车辆撤掉之后，包端在重力的作用下，夹爪402和限位部弥合间隙，进行压紧，完成整个上锁动作。下锁过程：基体1在包端随有轨车辆举升，抱臂4沿锁舌2的夹持部向上移动，在有轨车辆的支撑作用下，夹爪402与圆球结构的限位部之间重现间隙，从而两个抱臂4的夹爪402在弹性件7的作用下向远离锁舌2的方向稍稍张开，然后驱动件5转动将活动销3向远离锁舌2的方向移动，两个夹爪402随抱臂4在活动销3的运动下逐渐张开，使得两个夹爪402之间的距离大于锁舌2限定部的球径，进而有轨车辆带动包端下移，完成下锁动作。

需要说明的是，电池锁的基体1是Z向布置的，有轨车辆只需带动电池包在Z向上下移动即可完成上、下锁动作，十分方便快捷。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种球头销式电池锁，其特征在于，包括

基体(1)，其内部设置有腔体且两端设置有与所述腔体连通的开口；

锁舌(2)，其可通过一端开口进入所述腔体；

活动销(3)，其活动设置在所述腔体的腔壁上；

抱臂(4)，所述抱臂(4)铰接在所述活动销(3)的端部；

驱动件(5)，其安装在所述腔体内部且位于远离所述锁舌(2)的一端；

凸块(6)，其固定在所述腔体靠近锁舌(2)一端的腔壁；

弹性件(7)，其一端连接在所述抱臂(4)上，实现抱臂(4)外扩；

锁定时，驱动件(5)驱动活动销(3)向锁舌(2)的方向移动，弹性件(7)受力，抱臂(4)经凸块(6)挤压与锁舌(2)抱紧；

解锁时，弹性件(7)将抱臂(4)与锁舌(2)弹开，驱动件(5)驱动活动销(3)向远离锁舌(2)方向移动，抱臂(4)与锁舌(2)脱开。

2.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述锁舌(2)包括夹持部和限位部，夹持部为圆柱结构，限位部为圆球结构，限位部设置在夹持部的端部，限位部的球径大于夹持部的直径。

3.根据权利要求2所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述抱臂(4)包括杆部(401)和夹爪(402)，杆部(401)的一端与所述活动销(3)铰接，另一端为夹爪(402)；夹爪(402)朝向所述锁舌(2)的端面为与夹持部相匹配的弧形面。

4.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述腔体内部固定设置有支撑座(8)，所述驱动件(5)为丝杆并安装在支撑座(8)上，所述活动销(3)通过螺纹与丝杆活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述支撑座(8)与活动销(3)轴线平行的一侧面固定在所述腔体的腔壁上，所述支撑座(8)朝向活动销(3)的一侧为凹面结构。

6.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述凸块(6)朝向抱臂(4)的端面为弧形面。

7.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述弹性件(7)为拉簧，拉簧的一端与所述抱臂(4)的外侧固定，另一端固定在腔体的腔壁。

8.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述弹性件(7)为压簧，压簧的一端与所述抱臂(4)的内侧固定，另一端与所述活动销(3)的外侧面固定。

9.根据权利要求7或8所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述基体(1)的侧面对应所述抱臂(4)的位置开设有避让口(101)，为所述抱臂(4)提供避让空间。

10.根据权利要求1所述的一种球头销式电池锁，其特征在于，所述腔体两侧的腔壁各设置有两条导轨(9)，两条导轨(9)沿所述活动销(3)的移动轨迹布置并形成导向槽，所述活动销(3)的两端活动设置在所述导向槽中。