一种动力电池包固定装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池包固定装置及汽车。

背景技术：

随着社会经济的发展、人类节能环保意识的提高，电动汽车作为新能源汽车越来越成为未来汽车发展的方向。其中，电动汽车的储能系统，例如：电池是电动汽车的关键部件。而目前，电动汽车的电池的充电时间通常都比较长，续航里程相对较短，这成为制约电动汽车普及的主要因素。在现有电池技术难以取得较大突破的前提下，更换电池包成为了解决电动汽车续航问题的主要途径。即，当电动汽车的电池电量不足时，可以在换电站直接更换一个充满电的电池包，从而延长续驶里程。

众所周知，电动汽车的电池包体积大、重量大，只有将其牢固的安装在车架上才能保证汽车的行车安全；现有技术常采用的安装固定方式包括如下两种，第一种为销轴锁具式安装机构，此种结构具有结构简单、安装高效的特点，但是当车辆在极端碰撞的情况下，可能会导致电池包与车架分离的风险，存在潜在的安全风险；第二种为螺栓紧固式结构，将螺母焊接在车架上，通过螺栓与螺母的配合实现电池包壳体与车架的固定安装，但是在具体操作过程中，由于焊接螺母的使用寿命有限(通常为10次)，当更换电池包的次数超出螺母的使用寿命后，将会影响其固定的效果，进而可能导致安全事故的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动力电池包固定装置及汽车，解决了现有技术中将固定动力电池包的螺母焊接在车架上导致的螺母无法更换，超期使用固定效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种动力电池包固定装置，包括螺栓、螺母和与车架固定的卡接部，所述卡接部包括底部设有螺栓通孔的卡接槽，所述螺母的中心设有螺纹孔，所述卡接槽与所述螺母过盈配合锁止所述螺母，所述螺栓用于依次穿透所述电池包壳体、所述螺栓通孔与锁止的所述螺母螺纹连接，固定动力电池包壳体。

优选地，所述螺母上设有至少一套定位组件，所述定位组件包括滚球体和通道，所述通道的两端各设有一限位槽，且所述限位槽的容积大于所述滚球体的体积，所述限位槽用于将所述滚球体限制在槽体内，两端的所述滚球体通过通道中的压缩弹簧连接；

当所述滚球体受到的挤压力大于所述压缩弹簧作用的弹簧力，所述滚球体被压缩进所述限位槽内；

当所述滚球体受到的挤压力小于或等于所述压缩弹簧作用的弹簧力，所述滚球体被限制于所述限位槽处。

较佳地，所述卡接槽的槽壁开设有与所述滚球体对应的定位孔，所述定位孔用于所述螺母的对位。

可选地，所述螺母为多边形结构，所述卡接槽为与所述螺母结构对应的多边形卡接槽，所述卡接槽通过多边形结构的槽体卡接固定相同多边形结构的所述螺母。

进一步地，所述卡接部还包括导向结构和换件槽，所述卡接槽通过所述导向结构与所述换件槽连通，所述换件槽用于更换所述螺母。

优选地，所述换件槽的槽体大于所述卡接槽的槽体。

优选地，所述换件槽的底部设有开口，所述螺母通过所述开口从所述卡接部中被取出或被放入，完成所述螺母的更换。

可选地，所述螺母上还设有阶梯孔，所述阶梯孔用于方便螺母的抓取。

示例性地，所述螺栓包括紧固螺丝和栓体，所述螺栓通孔的直径大小处于所述栓体的直径和所述紧固螺丝的直径之间。

与现有技术相比，本实用新型提供的动力电池包固定装置具有以下有益效果：

本实用新型提供的动力电池包固定装置中，包括螺栓、螺母和卡接部，且卡接部固定在车架上，具体地，卡接部包括底部设有螺栓通孔卡接槽，通过将设有中心螺纹孔的螺母置入卡接槽，使得螺母与卡接槽处于过盈状态，然后利用螺栓依次穿过电池包壳体、螺栓通孔与螺母的螺纹孔螺纹连接，在螺栓旋紧的过程中，由于过盈状态的螺母不会随之转动，因此可轻松操作螺栓实现与螺母紧固，进而完成对电池包壳体的固定；同理，在螺栓逆旋转的过程中，与卡接槽处于过盈状态的螺母同样不会随之转动，因此也可轻松操作螺栓实现对螺母的拆卸，完成螺母更换。

可见，本实用新型通过螺母与卡接槽的过盈设置，即通过卡接槽与螺母的过盈配合锁止螺母，保证了螺栓旋转时螺母处于相对固定的状态，此种设置不仅能够实现与现有技术中螺母焊接在车架上同样的固定的效果，而且还能够实现螺母和/或螺栓的可拆卸，进而可对超期使用的螺母和/或螺栓便捷更换。

本实用新型的一方面提供一种汽车，包括上述技术方案所述的动力电池包固定装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的汽车的有益效果与上述技术方案提供的动力电池包固定装置的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，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为实施例一中动力电池包固定装置的剖面结构图；

图2为图1中卡接部的立体结构示意图；

图3为图1中螺母的立体结构示意图；

图4为图1中螺母的剖面结构示意图。

附图标记：

1-卡接部， 2-螺母；

3-螺栓， 11-卡接槽；

12-导向结构， 13-换件槽；

21-螺纹孔， 22-定位组件；

23-阶梯孔， 111-定位孔；

112-螺栓通孔， 221-压缩弹簧；

222-滚球体， 223-限位槽；

224-通道。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图4，本实施例提供的动力电池包固定装置，包括螺栓3、螺母2和与车架固定的卡接部1，卡接部1包括底部设有螺栓通孔112的卡接槽11，螺母2的中心设有螺纹孔21，卡接槽11与螺母2过盈配合锁止螺母2，螺栓3用于依次穿透电池包壳体、螺栓通孔112与锁止的螺母2螺纹连接，固定动力电池包壳体。

本实施例提供的动力电池包固定装置中，包括螺栓3、螺母2和卡接部1，且卡接部1固定在车架上，具体地，卡接部1包括底部设有螺栓通孔112的卡接槽11，通过将设有中心螺纹孔21的螺母2置入卡接槽11，使得螺母2与卡接槽11处于过盈状态，然后利用螺栓3依次穿过电池包壳体、螺栓通孔112与螺母2的螺纹孔21螺纹连接，在螺栓3旋紧的过程中，由于过盈状态的螺母2不会随之转动，因此可轻松操作螺栓3实现与螺母2紧固，进而完成对电池包壳体的固定；同理，在螺栓3逆旋转的过程中，与卡接槽11处于过盈状态的螺母2同样不会随之转动，因此也可轻松操作螺栓3实现对螺母2的拆卸，完成螺母2更换。

可以理解的是，卡接部在车架上的固定方式多种多样，本实施例在此不对上述固定方式进行限定，例如，可以为“焊接”、“冲压”“铆接”“螺栓紧固”等固定方式。

可见，本实施例通过螺母2与卡接槽11的过盈设置，即通过卡接槽11与螺母2的过盈配合锁止螺母2，保证了螺栓3旋转时螺母2处于相对固定的状态，此种设置不仅能够实现与现有技术中螺母2焊接在车架上同样的固定的效果，而且还能够实现螺母2和/或螺栓3的可拆卸，进而可对超期使用的螺母2和/或螺栓3便捷更换。

具体地，请参阅图3和图4，上述实施例中的螺母2上设有至少一套定位组件22，定位组件22包括滚球体222和通道24，通道24的两端各设有一限位槽223，且限位槽223的容积大于滚球体222的体积，限位槽223用于将滚球体222限制在槽体内，两端的滚球体222通过通道24中的压缩弹簧221连接；

当滚球体222受到的挤压力大于压缩弹簧221作用的弹簧力，滚球体222被压缩进限位槽223内；

当滚球体222受到的挤压力小于或等于压缩弹簧221作用的弹簧力，滚球体222被限制于限位槽223处。

与上述实施例相对应的是，卡接槽11的槽壁上开设有与滚球体222对应的定位孔111，定位孔111用于螺母2的对位。

具体实施时，定位组件22的数量为两套，且同向分布设置在螺母2的中心螺纹孔21两侧，卡接槽11具有三面槽壁，通道24的两端口分别与相向两面槽壁对应设置；其中，每个定位组件22包括两个滚球体222、通道24、设在通道24两端的限位槽223和连接两个滚球体222的压缩弹簧221，为了保证滚球体222在限位槽223中能够拥有灵活的滚动空间，因此需将限位槽223的容积设置大于滚球体222的体积，以使当滚球体222受到的挤压力小于或等于压缩弹簧221的作用力时，能够有小部分球体被撑出限位槽223起到限位作用，而当滚球体222受到的挤压力大于压缩弹簧221的作用力时，弹簧会被进一步压缩，使得滚球体222完全被压缩到限位槽223内，有助于螺母2的无障碍安装；为了更清楚的表述上述过程，本实施例对其示例性说明，在把螺母2置入略大于其体积的卡接槽11的过程中，随着置入过程的深入，撑出的球体受到槽壁的压力也会随之增大，同步而来的是压缩弹簧221进一步被压缩，直至将滚球体222完全压缩至卡接槽11内时说明螺母2被完全置入在了卡接槽11中，此外，由于卡接槽11的槽壁对应位置处设有凹陷的定位孔111，当螺母2的位置处于预定位置处时，在弹簧压缩力的反作用力下，滚球体222将会从限位槽223中被撑出，使得滚球体222的部分球体与定位孔111贴合，此时表明螺母2已进入卡接槽11的预定位置，即螺母2被卡接槽11过盈锁止。

可见，通过定位组件22的设置，可确保螺母2能够准确进入卡接槽11的预定位置，进而可实现对螺母2的精准锁止。

示例性地，请参阅图2和图3，上述实施例中的螺母2为多边形结构，卡接槽11为与螺母2结构对应的多边形卡接槽11，卡接槽11通过多边形结构的槽体卡接固定相同多边形结构的螺母2。通过将卡接槽11的槽体和螺母2设置成多边形，可较佳地对螺母2进行锁止。例如，螺母2为四边形螺母2、五边形螺母2或者六边形螺母2。

进一步地，请参阅图2，上述实施例中的卡接部1还包括导向结构12和换件槽13，卡接槽11通过导向结构12与换件槽13连通，换件槽13用于更换螺母2。

换件槽13的槽体大于卡接槽11的槽体。

换件槽13的底部设有开口，螺母2通过开口从卡接部1中被取出或被放入，完成螺母2的更换。

放了便于螺母2的抓取，上述实施例中的螺母2上还设有阶梯孔23。

更换螺母2的具体过程如下，首选将紧固卡接部1的螺栓3拆除取下，然后通过机械手对卡接槽11内的待更换螺母2进行抓取，并经导向结构12将其移动至换件槽13中，使之通过换件槽13底部的开口处取出，之后，通过机械手抓取新螺母2，重复上述步骤的逆过程，将新螺母2置入卡接部1，并使用新螺栓3依次穿透电池包壳体、螺栓3通孔与新螺母2螺纹连接，完成新螺母2和新螺栓3的配套更换。

可见，现有技术中为了解决电动汽车充电时间长、续航里程短的技术瓶颈，通常采取急速更换动力电池包的技术手段来解决上述问题；例如，在更换动力电池包的过程中，首先需要对动力电池包固定装置进行拆除，而现有的动力电池包固定装置通常是将螺母2焊死在车架上，因此只需卸除螺栓3即可将动力电池包取下，此种结构虽然具有结构简单、成本低的优点，但是，在频繁拆卸动力电池包的过程中，螺母2的使用寿命将会逐步降低，因此一旦拆卸的次数达到螺母2的使用寿命上限时，其固定效果将会大打折扣，进而存在安全隐患，而采用本实施例中结构设计，可实现螺栓3和螺母2的定期更换，很好的解决了现有技术中存在的问题。

示例性地，上述实施例中螺栓3包括紧固螺丝和栓体，螺栓通孔112的直径大小处于栓体的直径和紧固螺丝的直径之间。此种设计，是为了增大紧固螺丝与动力电池包壳体的接触面，使得动力电池包壳体的受力面增大，实现较佳地固定效果。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种汽车，该汽车包括如实施例一中的动力电池包固定装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的汽车的有益效果与上述实施例一提供的动力电池包固定装置的有益效果相同，在此不做赘述。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。