CN219873636U - 锁扣机构及电芯冶具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锁扣机构及电芯冶具，锁扣机构包括卡套、卡销及按压件，卡套设有锁止腔，卡销可沿轴向滑动地插设于锁止腔内；卡套设有贯穿侧壁且连通锁止腔的滚珠孔，滚珠孔内可沿径向活动地设有滚珠，滚珠的直径大于滚珠孔在径向的长度，卡销的外壁上开设有与滚珠对应的卡槽；按压件与卡套沿轴向滑动连接并可相对卡套在锁止位置和解锁位置之间移动；按压件在锁止位置上阻挡于滚珠孔的一侧，以使滚珠自滚珠孔的另一侧凸出于卡套的内侧壁且与卡槽卡合配合；按压件在解锁位置上避让滚珠孔的一侧，以使滚珠可自滚珠孔的另一侧回缩至滚珠孔中。通过操作按压件相对卡套滑动可使按压件对滚珠孔形成阻挡或避让从而锁止或解锁，实现卡销与卡套的快速装拆。

Description

锁扣机构及电芯冶具

技术领域

本申请涉及电芯制造设备技术领域，尤其是涉及一种锁扣机构及电芯冶具。

背景技术

软包电芯在制造过程中会经过多道工序：首先通过叠片工艺或绕卷工艺制作裸电芯，制作好的裸电芯被包裹上铝塑膜进行一次封装，然后注入电解液进行化成及分容，最后二次封装入库，即完成电池的生产制造。为防止软包电芯发生变形等状况，该过程的多道工序需依托不同的冶具对软包电芯固定。如在化成工序中，需利用冶具将电芯本体产生的电解液气体挤压至一侧的气袋中，以防止电芯膨胀、提高电芯性能。

现有的电芯冶具通常由两个夹持件组成，两个夹持件之间通过绷带缠绕或螺栓连接等方式固定以对电芯进行夹持。但是，该类固定方式拆装较为繁琐，极大地约束了生产效率，从而增加企业成本。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种使用简单、可大幅提高拆装效率的锁扣机构及电芯冶具。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一方面，本申请实施例提供一种锁扣机构，包括卡套和卡销，所述卡套设有锁止腔，所述卡销可沿轴向滑动地插设于所述锁止腔内；所述卡套开设有沿径向贯穿侧壁且连通所述锁止腔的滚珠孔，所述滚珠孔内可沿径向活动地设有滚珠，所述滚珠的直径大于所述滚珠孔在径向的长度，所述卡销的外壁上开设有与所述滚珠对应的卡槽；所述锁扣机构还包括按压件，所述按压件与所述卡套沿轴向滑动连接并可相对所述卡套在锁止位置和解锁位置之间移动；所述按压件在所述锁止位置上阻挡于所述滚珠孔的一侧，以使所述滚珠自所述滚珠孔的另一侧凸出于所述卡套的内侧壁且与所述卡槽卡合配合；所述按压件在所述解锁位置上避让所述滚珠孔的一侧，以使所述滚珠可自所述滚珠孔的另一侧回缩至所述滚珠孔中。

在其中一个实施例中，所述滚珠孔沿所述卡套的周向等间隔开设有多个，每一所述滚珠孔内设有一所述滚珠；

所述卡槽呈沿所述卡销的周向环绕的环形槽；或，所述卡槽设有多个，每一所述滚珠对应一所述卡槽设置。

在其中一个实施例中，所述滚珠孔沿所述卡套的径向方向延伸设置，所述滚珠孔沿径向的长度L与所述滚珠的直径R满足以下关系：

在其中一个实施例中，所述滚珠孔的轴向截面尺寸自朝向所述卡套内侧壁的一端向中部逐渐增大，所述滚珠孔朝向所述卡套内侧壁的一端的截面尺寸小于所述滚珠的最大截面尺寸。

在其中一个实施例中，还包括沿轴向连接于所述按压件和所述卡套之间的弹性件，所述弹性件提供给所述按压件的弹力方向与所述按压件受外力相对所述卡套的滑动方向相反。

在其中一个实施例中，所述按压件呈筒状且滑动套设于所述卡套的外侧壁；所述弹性件为压缩弹簧，所述按压件的外侧壁设有沿周向环绕且沿径向凸出的环形部，所述卡套朝向所述卡销的一端设有沿径向凸出的卡座，所述压缩弹簧套设于所述按压件的外侧壁且限位于所述环形部与所述卡座之间。

在其中一个实施例中，所述按压件的内侧壁设有凹陷部，以使所述按压件的内侧壁形成与所述卡套贴合的第一表面以及与所述卡套间隔的第二表面，所述按压件相对所述卡套滑动可使所述第一表面或所述第二表面与所述滚珠孔对应。

在其中一个实施例中，所述第一表面与所述第二表面通过导向斜面连接。

另一方面，本申请实施例还提供一种电芯冶具，包括第一夹持件、第二夹持件以及如前述任一项所述的锁扣机构，所述第一夹持件与所述第二夹持件通过至少一所述锁扣机构可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，所述第一夹持件设有容置孔，所述卡套固设于所述容置孔内，所述按压件活动限位于所述容置孔内；所述卡销固设于所述第二夹持件上。

本申请的锁扣机构及电芯冶具至少具有以下有益效果：锁扣机构在使用时，卡销可插入卡套的锁止腔内使得卡槽与滚珠对应，通过操作按压件相对卡套滑动可使按压件对滚珠孔朝向卡套外侧壁的一侧形成阻挡或避让，进而使得滚珠凸出于卡套的内侧壁与卡槽卡合配合或解除滚珠与卡槽的配合，完成卡销与卡套的快速装拆。设有该锁扣机构的电芯冶具结构简单、拆装方便，极大地提高了电芯生产效率，实用价值高。

附图说明

图1为本申请实施例的电芯冶具的立体结构示意图；

图2为图1中电芯冶具的拆分结构示意图；

图3为图1中锁扣机构的安装结构剖视图；

图4为本申请实施例的锁扣机构的立体结构示意图；

图5为图4中锁扣机构的拆分结构示意图；

图6为图5中卡套的剖视图；

图7为图4中锁扣机构中按压件在锁止位置上的剖视图；

图8为图4中锁扣机构中按压件在解锁位置上的剖视图。

图中各元件标号如下：第一夹持件10A；第二夹持件10B；边框部11；夹持部12；容置孔13；锁扣机构20；卡套21；锁止腔211；滚珠孔212；滚珠213；卡座214；卡销22；卡槽221；按压件23；环形部231；凹陷部232；第一表面233；第二表面234；导向斜面235；弹性件24。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例提供一种锁扣机构及具有该锁扣机构的电芯冶具。请参阅图1和图2，图示实施例的电芯冶具包括第一夹持件10A和第二夹持件10B，第一夹持件10A和第二夹持件10B通过锁扣机构20可拆卸地相互锁扣，以对软包电芯进行夹持。

其中，第一夹持件10A与第二夹持件10B的结构可以相同并对称设置，二者对应拼合进行锁扣。第一夹持件10A和第二夹持件10B均包括边框部11以及夹持部12，边框部11可以是中空的框形结构，夹持部12可以是板状结构，夹持部12设于边框部11的中空部位。锁扣机构20设于第一夹持件10A和第二夹持件10B的边框部11上，以使两个边框部11可相互贴合完成锁扣，此时两个夹持部12呈平行间隔设置且二者之间形成用于容置软包电芯的夹持空间，两个夹持部12可对夹持空间内的电芯夹持固定。锁扣机构20的数量不作限制，满足第一夹持件10A与第二夹持件10B锁扣稳固即可。

请参阅图3至图6，本申请一实施例的锁扣机构20包括卡套21、卡销22以及按压件23。其中，卡套21设有锁止腔211，卡销22可沿轴向滑动地插设于锁止腔211内；卡套21开设有沿径向贯穿内外侧壁的滚珠孔212，滚珠孔212内可径向活动地设有滚珠213，滚珠213的直径大于卡套21的外侧壁至内侧壁的径向距离(卡套21的壁厚)，卡销22上设有与滚珠213对应的卡槽221；按压件23与卡套21滑动连接且选择性地阻挡于滚珠孔212的一侧(卡销22的外侧壁)，以使滚珠213自滚珠孔212的另一侧凸出于卡套21的内侧壁且与卡槽221卡合配合。如此，用户可沿卡套21的轴向操作卡销22插入卡套21的锁止腔211内，使得卡槽221与滚珠213对应；按压件23可沿卡套21的轴向相对卡套21在卡套21外滑动，可使按压件23对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡，此时滚珠213凸出于卡套21的内侧壁且与卡槽221卡合配合，完成卡销22与卡套21的快速扣合。该锁扣机构20简单、使用方便、易于生产加工，卡套21与卡销22连接稳固。

具体地，卡套21可以是沿轴向一端开口、另一端封闭的筒状结构，卡套21内形成锁止腔211；卡销22具有与锁止腔211形状相适配的销头，卡销22的销头可自卡套21一端的开口沿轴向插入锁止腔211内。卡套21及卡销22优选为金属材质，结构强度高，使用寿命长。

滚珠孔212贯穿卡套21的内侧壁与外侧壁，滚珠孔212的延伸方向优选为与卡套21的径向方向一致，滚珠213设于滚珠孔212内且滚珠213的直径大于卡套21的外侧壁至内侧壁的径向距离。如此，当滚珠孔212的外侧被阻挡时，滚珠213的局部可自滚珠孔212的内侧凸出。滚珠孔212的内壁呈曲线，滚珠213的弧形表面与滚珠孔212的内壁形成滚动摩擦，便于滚珠213在滚珠孔212内的移动。

为使滚珠213与卡销22卡合稳固，滚珠孔212设有多个且沿卡套21的周向间隔排布，每一滚珠孔212内均设有一滚珠213。如此，多个滚珠213相互配合可与卡销22周向方向开设的卡槽221的多个位置卡合配合，使得卡销22稳固锁扣于锁止腔211内。本申请实施例中，滚珠孔212设有三个，卡槽221呈沿卡销22的周向环绕的环形槽，三个滚珠孔212内的滚珠213均卡合于环形的卡槽221内。

当然，在其他实施例中，滚珠孔212的数量不作限制，例如还可以是且沿卡套21的周向间隔排布的四个、五个等数量，只需使得卡销22稳固卡合于锁止腔211内即可。另外，卡槽221还可以设有多个，滚珠213与卡槽221一一对应且卡合配合。

本申请实施例的锁扣机构20，通过选用滚珠213作为卡合结构的一部分，当滚珠213自滚珠孔212一侧露出的部分受到不同方向的力时，均可推动滚珠213向滚珠孔212的另一侧滚动。即，当滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧未被阻挡时，卡销22在拔出锁止腔211的过程中，卡槽221的槽壁对滚珠213施力使得滚珠213向滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧滚动，滚珠213可脱离卡槽221，卡套21与卡销22解除锁扣。优选地，卡槽221的底面呈与滚珠213弧度一致的弧形面，便于卡销22与滚珠213的分离；卡销22的销头端部可以呈锥形或圆台形结构，卡销22在插入锁止腔211的过程中可将滚珠213推开，避免滚珠213对卡销22插入锁止腔211的过程造成卡滞。

请参阅图6，为保证滚珠213与卡销22上卡槽221的卡合强度，同时便于滚珠213与卡销22的分离，滚珠孔212沿径向的长度L与滚珠213的直径R满足以下关系：

优选地：

即，滚珠213凸出于卡套21内侧壁或外侧壁的距离为滚珠213直径的1/3，此时滚珠213可稳固卡合于卡槽221内，同时卡销22拔出锁止腔211时滚珠213可轻松自卡槽221脱离。

为避免滚珠213自滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧脱出，滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧的尺寸小于滚珠213的最大截面尺寸。所示实施例中，滚珠孔212的轴向截面尺寸自朝向卡套21内侧壁的一侧向中部逐渐增大，使得滚珠孔212靠近朝向卡套21内侧壁的一侧的槽壁呈弧形面，该弧形面的半径可以与滚珠213的半径一致，使得滚珠213凸出于滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧时滚珠213与滚珠孔212的槽壁贴合。滚珠孔212中部的截面尺寸可以与滚珠213的最大截面尺寸一致，滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧的截面尺寸可对应设计，满足滚珠213凸出于滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧的距离小于滚珠213直径的1/3即可。

按压件23与卡套21滑动连接，且选择性地阻挡于滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧或避让所述滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧。请参阅图7和图8，具体地，本申请实施例的锁扣机构20还包括弹性件24，弹性件24沿轴向连接于按压件23和卡套21之间，且弹性件24提供给按压件23的弹力方向与按压件23受按压相对卡套21的滑动方向相反。如此，在弹性件24的弹力作用下，按压件23不受外力时处于图7中的锁止位置上，可始终保持对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡，保持卡销22与卡套21的锁扣稳定性；同时，用户可手动操作按压件23克服弹性件24的弹力使按压件23相对卡套21滑动，进而对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧移除阻挡，按压件23处于图8中所示的解锁位置上，使得卡销22与卡套21可顺利脱离。通过设置弹性件24，卡套21与卡销22连接稳固、装拆方便。

图示实施例中，按压件23呈筒状且滑动套设于卡套21的外侧壁，按压件23可沿卡套21的外侧壁在锁止位置和解锁位置之间滑动，以对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡或避让。弹性件24优选为压缩弹簧，按压件23的外侧壁设有沿周向环绕且沿径向凸出的环形部231，卡套21朝向卡销22的一侧形成有沿径向凸出的卡座214，压缩弹簧可以套设于按压件23上且两端分别抵顶于环形部231和卡座214，以对按压件23施加弹性驱动力，按压件23相对卡套21滑动时压缩弹簧形成不同的弹性伸缩状态。

为使滚珠213可与卡销22上的卡槽221脱离，即滚珠213向滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧滚动，同时避免滚珠213自滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧脱出，按压件23的内侧壁设有凹陷部232，以使按压件23的内侧壁形成有可与卡套21的外侧壁贴合的第一表面233以及可与卡套21的外侧壁间隔的第二表面234，按压件23相对卡套21滑动可使第二表面234与滚珠213对应。如此，第一表面233可与卡套21的外侧壁贴合以对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡，凹陷部232的底面即为第二表面234，第二表面234可与卡套21的外侧壁间隔以对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成避让，同时可避免滚珠213自滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧脱出。用户通过操作按压件23使得第一表面233或第二表面234与滚珠孔212对应，实现卡套21与卡销22的锁扣或分离。凹陷部232可以为沿按压件23的周向凹陷设置的环形结构，还可以是与多个滚珠孔212口一一对应的多个凹孔；凹陷部232的深度优选为与滚珠213可凸出于滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧的距离一致。

进一步地，在按压件23的滑动方向上，第一表面233与第二表面234通过导向斜面235连接。如此，当滚珠213与凹陷部232对应且凸出于滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧时，通过设置导向斜面235，便于按压件23在自第二斜面与滚珠213对应滑动至第一斜面与滚珠213对应的过程中对滚珠213施力，使得滚珠213可顺畅、轻松地向滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧滚动，进而卡合于卡槽221内。

需要说明的是，本实施例仅是按压件23及弹性件24结构的一种示例，在其他实施例中，按压件23及弹性件24还可以是可达到上述实施例效果的其他结构，例如：弹性件24可以是设于按压件23下端与卡套21之间的弹片；按压件23可以是套设于卡套21的外侧壁且可相对卡套21转动的筒状结构，弹性件24可以是扭簧结构，通过转动按压件23使得按压件23对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡或避让；按压件23可以仅设有第一表面233，通过滑动按压件23使得按压件23整体对滚珠孔212形成避让，滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧的截面尺寸可以小于滚珠213的最大截面尺寸以避免滚珠213脱出；等。

本申请实施例中，卡套21及按压件23设于第一夹持件10A上，卡销22设于第二夹持件10B上。具体地，第一夹持件10A设有容置孔13，卡套21的卡座214可以通过镶嵌、螺栓固定等方式固设于容置孔13内，卡套21的锁止腔211自容置孔13朝向第二夹持件10B的一端露出，便于卡销22插入。按压件23套设于卡套21上，容置孔13远离第二夹持件10B的一端的尺寸小于按压件23的最大截面尺寸，使得按压件23活动限位于容置孔13内，避免按压件23在弹性件24的弹力作用下脱离卡套21或容置孔13内，且用户手指可通过容置孔13远离第二夹持件10B的一端对按压件23进行按压操作。卡销22可以通过螺栓连接、焊接等方式固设于第二夹持件10B上。当然，在其他实施例中，还可以将卡销22设于第一夹持件10A上，卡套21及按压件23设于第二夹持件10B上，同样可达到第一夹持件10A与第二夹持件10B的锁扣效果。

本申请实施例的锁扣机构20的使用步骤为：需要锁扣时，首先按下按压件23，使得按压件23的凹陷部232与滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧对应，此时弹性件24处于压缩状态，按压件23处于解锁位置上对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成避让；将卡销22的销头插入锁止腔211内，卡销22在插入锁止腔211的过程中可将滚珠213推开，直至卡销22运动至卡槽221与滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧对应(如图8所示)；松开按压件23，弹性件24回弹，按压件23在弹性件24的弹力作用下复位滑动，在此过程中导向斜面235对滚珠213施力，使得滚珠213向滚珠孔212朝向卡套21内侧壁的一侧滚动，进而与卡槽221卡合配合，此时按压件23回到锁止位置上，第一表面233对滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧形成阻挡，滚珠213与卡销22卡合稳固，锁扣完成(如图7所示)。

需要解锁时，首选按下按压件23，使得按压件23的凹陷部232与滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧对应(如图8所示)；将卡销22拔出锁止腔211，在此过程中，卡槽221的槽壁对滚珠213施力使得滚珠213向滚珠孔212朝向卡套21外侧壁的一侧滚动，卡销22可顺利拔出，接触锁扣。该锁扣机构及具有锁扣机构的电芯冶具结构简单、扣合解锁过程流畅、拆装方便，具有很好的实用价值。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锁扣机构，其特征在于，包括卡套和卡销，所述卡套设有锁止腔，所述卡销可沿轴向滑动地插设于所述锁止腔内；所述卡套开设有沿径向贯穿侧壁且连通所述锁止腔的滚珠孔，所述滚珠孔内可沿径向活动地设有滚珠，所述滚珠的直径大于所述滚珠孔在径向的长度，所述卡销的外壁上开设有与所述滚珠对应的卡槽；所述锁扣机构还包括按压件，所述按压件与所述卡套沿轴向滑动连接并可相对所述卡套在锁止位置和解锁位置之间移动；所述按压件在所述锁止位置上阻挡于所述滚珠孔的一侧，以使所述滚珠自所述滚珠孔的另一侧凸出于所述卡套的内侧壁且与所述卡槽卡合配合；所述按压件在所述解锁位置上避让所述滚珠孔的一侧，以使所述滚珠可自所述滚珠孔的另一侧回缩至所述滚珠孔中。

2.根据权利要求1所述的锁扣机构，其特征在于，所述滚珠孔沿所述卡套的周向等间隔开设有多个，每一所述滚珠孔内设有一所述滚珠；

所述卡槽呈沿所述卡销的周向环绕的环形槽；或，所述卡槽设有多个，每一所述滚珠对应一所述卡槽设置。

3.根据权利要求1所述的锁扣机构，其特征在于，所述滚珠孔沿所述卡套的径向方向延伸设置，所述滚珠孔沿径向的长度L与所述滚珠的直径R满足以下关系：

4.根据权利要求3所述的锁扣机构，其特征在于，所述滚珠孔的轴向截面尺寸自朝向所述卡套内侧壁的一端向中部逐渐增大，所述滚珠孔朝向所述卡套内侧壁的一端的截面尺寸小于所述滚珠的最大截面尺寸。

5.根据权利要求1所述的锁扣机构，其特征在于，还包括沿轴向连接于所述按压件和所述卡套之间的弹性件，所述弹性件提供给所述按压件的弹力方向与所述按压件受外力相对所述卡套的滑动方向相反。

6.根据权利要求5所述的锁扣机构，其特征在于，所述按压件呈筒状且滑动套设于所述卡套的外侧壁；所述弹性件为压缩弹簧，所述按压件的外侧壁设有沿周向环绕且沿径向凸出的环形部，所述卡套朝向所述卡销的一端设有沿径向凸出的卡座，所述压缩弹簧套设于所述按压件的外侧壁且限位于所述环形部与所述卡座之间。

7.根据权利要求6所述的锁扣机构，其特征在于，所述按压件的内侧壁设有凹陷部，以使所述按压件的内侧壁形成与所述卡套贴合的第一表面以及与所述卡套间隔的第二表面，所述按压件相对所述卡套滑动可使所述第一表面或所述第二表面与所述滚珠孔对应。

8.根据权利要求7所述的锁扣机构，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面通过导向斜面连接。

9.一种电芯冶具，其特征在于，包括第一夹持件、第二夹持件以及如权利要求1-8任一项所述的锁扣机构，所述第一夹持件与所述第二夹持件通过至少一所述锁扣机构可拆卸地连接。

10.根据权利要求9所述的电芯冶具，其特征在于，所述第一夹持件设有容置孔，所述卡套固设于所述容置孔内，所述按压件活动限位于所述容置孔内；所述卡销固设于所述第二夹持件上。