一种电池锁止机构的制作方法

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种用于电动汽车底盘换电系统的电池锁止机构。

背景技术：

在环境污染、能源制约的背景下，电动汽车得到了世界各国的广泛关注，但其续航能力弱、充电时间长等问题一直阻碍着电动汽车的发展，基于此，换电模式的出现使电动汽车行业焕发新机。换电模式要求换电过程须快速、安全可靠，而电池的安装和拆卸过程又与电池的锁止机构密切相关，因此，采用一种快速、安全可靠的换电锁止机构在电动汽车的换电领域具有重要的意义。如国家知识产权局于2014年4月16日授权的由王伟、谢勇、祝明明设计的、专利号为201320685737.2、名称为电池锁止机构的发明专利，该电池锁止机构包括挂扣、转锁保持盒、中心拉轴、顶销、卡销、驱动轴，驱动轴上驱动钥匙卡住卡槽，顶住顶销以带动设置在所述转锁保持盒中的中心拉轴转动，中心拉轴的转动带动顶部的挂销挂锁在挂扣上，同时带动设置于中心拉轴上的卡销转动至转锁保持盒的下盖上的第一限位槽中以锁止所述中心拉轴，因此，中心拉轴的锁止过程需要较大的高度空间，增大了换电装置的垂直高度，并且换电设备需要有较好的移动精准度来满足中心拉轴位于挂锁装置的正下方，增大了技术难度和换电时间。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种快速、安全可靠，且降低换电设备高度的一种电池锁止机构。

为了解决上述技术问题，具体地，本发明的技术方案如下：

一种电池锁止机构，包括挂锁装置、基座、中心轴、顶销、卡珠和驱动装置；所述挂锁装置固定在电动汽车的底盘上，所述基座固定在电池上，所述中心轴设置于所述基座的中心，并可旋转的固定于所述基座上，所述中心轴下端为中空结构，且开设有通孔以及在下端部有朝向内部的卡槽，所述顶销可升降的设置于所述中心轴的内部，所述卡珠设置于所述中心轴的通孔内，所述驱动装置可升降的设置于所述中心轴的正下方，其特征在于：所述基座内壁设有限位槽，且所述卡珠抵在所述限位槽和所述顶销之间，所述基座上还设置有橡胶弹簧。

进一步地，所述顶销外径为阶梯状。

进一步地，所述顶销外径与所述卡珠相抵时，所述卡珠被抵进所述限位槽内，当所述顶销上升，所述卡珠可滚动脱离所述限位槽。

进一步地，所述中心轴上端外表面为螺纹面。

进一步地，所述挂锁装置包括挂锁盒、螺纹扣、弹性件、挂锁盖，其特征在于：所述挂所盖与所述挂锁盒顶部固定连接，所述螺纹扣可浮动的设置于所述挂锁盒内，所述弹性件设置于所述挂所盖与所述螺纹扣之间。

进一步地，所述螺纹扣内表面为螺纹面，且与所述中心轴的外表面螺纹配合。

有益效果：采用上述技术方案，电池锁止机构的中心轴锁止动作通过卡珠嵌入限位槽来实现，使内部结构更加紧凑，降低了锁止机构的垂直高度。电池的锁止通过中心轴上端与可浮动的螺纹扣配合来完成，不仅缩短了换电时间，还降低了换电设备的技术难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例的电池锁止机构的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的电池锁止机构的局部剖面结构示意图；

图3为本发明第一实施例的电池锁止机构的中心轴结构示意图；

图4为本发明第一实施例的电池锁止机构的顶销结构示意图；

图5为本发明第一实施例的电池锁止机构的基座结构示意图；

图6为本发明第二实施例的电池锁止机构的结构示意图；

图7为本发明第二实施例的电池锁止机构的局部剖面结构示意图；

图8为本发明第二实施例的电池锁止机构的挂锁装置剖面结构示意图；

图9为本发明第二实施例的电池锁止机构的中心轴结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的两种实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

结合图1和图2对本发明的第一实施例作进一步说明，一种电池锁止机构包括挂扣(100)、基座(200)、中心轴(300)、挂销(400)、顶销(500)、卡珠(600)和驱动装置(700)。

所述挂扣(100)固定在电动汽车的底盘上，且中心设置有卡持槽(101)，所述挂扣(100)沿所述卡持槽的周边设有上升斜面。所述基座(200)固定在电池上，且下端与卡位板(202)固定。所述中心轴(300)设置于所述挂扣(100)和所述基座(200)的中心线上，并可旋转的固定于所述基座(200)上。所述挂销(400)固定在所述中心轴(300)的上端，挂销(400)可进入所述卡持槽(101)并在转动后与所述挂扣(100)彼此锁定，挂销(400)反向转动后与挂扣(100)解除锁定。所述卡持槽(101)的形状与所述挂销(400)的形状匹配且贯穿所述挂扣(100)。所述顶销(500)可升降的设置于所述中心轴(300)的内部，所述卡珠(600)设置于所述中心轴(300)的通孔(302)内。所述驱动装置(700)可升降的设置于所述中心轴(300)的正下方，并在顶部设有驱动销(701)，驱动销(701)可以在驱动装置(700)的驱动升降旋转。

还有复位弹簧(501)设置在所述中心轴(300)的中空结构内，并与所述顶销(500)的顶部相抵接，当顶销(500)受到上顶的力时，复位弹簧(501)受压，当顶销(500)不受上顶的力时，在复位弹簧(501)的复位力下，顶销(500)复位。

结合图3本发明的第一实施例作进一步说明，所述中心轴(300)下端为中空结构，且在凸沿上开设有通孔(302)以及在下端部有朝向内部的卡槽(303)，通孔(302)用来放置卡珠(600)，而中空结构的设计大大减少了该锁止机构的的垂直高度，提高了电动汽车的通过性能。

结合图4和图5对本发明的第一实施例作进一步说明，所述顶销(500)为阶梯状，所述基座(200)内壁设有四个限位槽(203)，且均匀分布。当锁止时，卡珠(600)在中心轴(300)的通孔(302)内被顶销(500)的外径抵近限位槽(203)，中心轴(300)无法旋转；解锁时，顶销(500)上移，卡珠(600)的活动空间变大，可以从限位槽(203)内滚出，中心轴(300)的旋转不再受限。

以下结合具体的使用方法对该实施例做进一步的说明：

电池自由状态下，挂销与挂扣、驱动销与中心轴都是分离的，顶销在复位弹簧的作用下，将卡珠抵近基座的限位槽内。当要锁止电池时，换电升降平台在电动汽车的底盘自动对位，驱动装置带动驱动销上升，驱动销插入卡槽，驱动装置顶住顶销并继续上升，卡珠在通孔内的活动空间变大，可从限位槽内滚出，此时中心轴的旋转不再受限，托电池的升降平台带动基座上升，基座带动中心轴上升，中心轴带动挂销插入挂扣的卡持槽，然后驱动装置带动驱动销旋转，驱动销驱动中心轴旋转，挂销沿具有上升斜面的卡持槽转动上升，并最终旋转90度，旋转到挂扣的顶面，同时卡珠在中心轴的通孔内页旋转了90度，正好与限位槽匹配，升降平台带动驱动装置下降，顶销在复位弹簧的回力作用下下移，并且与卡珠相抵，将卡珠抵近限位槽内，限制了中心轴的旋转，避免挂销脱扣。

解锁时，换电升降平台在电动汽车底盘下自动对位，驱动装置带动驱动销上升，驱动销插入卡槽，驱动装置顶住顶销并继续上升，卡珠在通孔内的活动空间变大，可从限位槽内滚出，此时中心轴的旋转不再受限，驱动轴带动驱动销反向旋转90度，挂销正好完全进入卡持槽，挂销脱钩，升降平台带动电池下降，解锁完成。

结合图6和图7对本发明的第二实施例作进一步说明，一种电池锁止机构包括挂锁装置(800)、基座(200)、中心轴(900)、顶销(500)、卡珠(600)和驱动装置(700)。

所述挂锁装置(800)固定在电动汽车的底盘上，所述基座(200)固定在电池上，且下端与卡位板(201)固定。所述中心轴(300)设置于所述基座(200)的中心，并可旋转的固定于所述基座(200)上，所述中心轴(900)下端为中空结构，且开设有通孔(902)以及在下端部有朝向内部的卡槽(903)。所述顶销(500)可升降的设置于所述中心轴(900)的内部，所述卡珠(600)设置于所述中心轴(900)的通孔(902)内。所述驱动装置(700)可升降的设置于所述中心轴(900)的正下方，并在顶部设有驱动销(701)，驱动销(701)可以在驱动装置(700)的驱动升降旋转，还有弹簧橡胶(201)设置于所述基座上，起到缓冲作用。

还有复位弹簧(501)设置在所述中心轴(900)的中空结构内，并与所述顶销(500)的顶部相抵接，当顶销(500)受到上顶的力时，复位弹簧(501)受压，当顶销(500)不受上顶的力时，在复位弹簧(501)的复位力下，顶销(500)复位。

结合图8和图9对本发明的第二实施例作进一步说明，所述挂锁装置(800)包括挂锁盒(801)、螺纹扣(802)、弹性件(803)和挂锁盖(804)。所述挂锁盖(804)与所述挂锁盒(801)顶部固定连接，所述挂锁盒(801)内表面有斜度。所述螺纹扣(802)可浮动的设置于所述挂锁盒(801)内部，且外表面有斜度，可以嵌在挂锁盒(801)底部，并且螺纹扣(802)内表面开设有梯形螺纹。所述弹性件(803)为压缩弹簧，设置于所述挂锁盖(804)与所述螺纹扣(802)之间。当螺纹扣(802)受到向上的外力时，弹性件(803)被挤压，然后螺纹扣(802)可以在挂锁盒(801)内浮动，当外力撤去时，弹性件(803)的回复力将螺纹扣(802)推回挂锁盒(801)底部。

所述中心轴(900)上端外表面为梯形螺纹面，且与挂锁扣(802)内表面的螺纹配合，中心轴(900)下端为中空结构，且在凸沿上开设有通孔(902)以及在下端部有朝向内部的卡槽(903)，通孔(902)用来放置卡珠(600)，中心轴(900)中空结构的设计大大减少了该锁止机构的的垂直高度，提高了电动汽车的通过性能。

该机构锁止电池时，中心轴(900)受到上升旋转的力，首先插入挂锁装置(800)的螺纹扣(802)，然后旋转，与挂锁装置(800)螺纹连接，使电池固定在电动汽车的底盘上；拆卸电池时，中心轴(900)首先受到反向旋转的力，与螺纹扣(802)脱离，然后下降完成工作。

以下结合具体的使用方法对该实施例做进一步的说明：

电池自由状态下，中心轴与挂锁装置、驱动销与中心轴都是分离的，顶销在复位弹簧的作用下，将卡珠抵近基座的限位槽内。当要锁止电池时，换电升降平台在电动汽车的底盘自动对位，驱动装置带动驱动销上升，驱动销插入卡槽，驱动装置顶住顶销并继续上升，卡珠在通孔内的活动空间变大，可从限位槽内滚出，此时中心轴的旋转不再受限，托电池的升降平台带动基座上升，基座带动中心轴上升，中心轴插入挂锁装置的螺纹扣，然后驱动装置带动驱动销旋转三圈，驱动销驱动中心轴旋转三圈，中心轴与螺纹扣螺纹连接，升降平台带动驱动装置下降，顶销在复位弹簧的回力作用下下移，并且与卡珠相抵，将卡珠抵近限位槽内，限制了中心轴的旋转，避免脱扣。

解锁时，换电升降平台在电动汽车底盘下自动对位，驱动装置带动驱动销上升，驱动销插入卡槽，驱动装置顶住顶销并继续上升，卡珠在通孔内的活动空间变大，可从限位槽内滚出，此时中心轴的旋转不再受限，驱动轴带动驱动销反向旋转三圈，中心轴与螺纹扣脱离，升降平台带动电池下降，解锁完成。

以上结合附图对本发明的两种实施例作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。