锁止机构及包含其的托架总成的制作方法

本发明涉及车辆换电领域，特别涉及一种锁止机构及包含其的托架总成。

背景技术：

1、现有电动汽车的电池设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池充电完毕后，再安装在车辆上。

2、现有技术中，在托架上设置电池包锁定机构，以将电池包锁止连接于托架上，由于电池体积大、重量重，而电动车辆在凹凸不平的路面上行驶过程时，电池包易相对托架发生竖直方向晃动，现有的锁止机构无法限制电池包的竖直方向晃动，进而导致锁止失效。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池包易相对托架沿竖直方向晃动导致锁止失效的缺陷，提供一种锁止机构及包含其的托架总成。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种锁止机构，其用于将电池包锁止或解锁于电动汽车的托架上，所述锁止机构包括设置于所述托架的锁紧单元；

4、所述锁紧单元可在锁紧状态和解锁状态之间切换，所述锁紧单元具有限位部，所述限位部用于与所述电池包上的匹配部相配合，以限制所述电池包相对所述托架沿竖直方向移动。

5、该锁止机构能够在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，限制了电池包相对托架沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。

6、较佳地，所述锁紧单元包括锁紧块，所述限位部形成于所述锁紧块上，所述锁紧块通过所述限位部与所述电池包的所述匹配部侧面接触；

7、当所述锁紧单元切换至锁紧状态时，所述锁紧块的所述限位部用于限制所述电池包沿竖直方向脱离所述托架。

8、通过上述结构设置，在托架处设置锁紧块，通过锁紧块上的限位部与电池包侧面进行接触，使得电池包相对托架的位置关系能够在固定，避免电池包相对托架沿竖直方向脱离，尤其是在车辆颠簸过程中，避免电池包在颠簸时相对托架脱落。

9、较佳地，所述限位部为限位凹槽，所述限位凹槽具有依次连续设置的斜面部、平面部和斜面部。

10、通过上述结构设置，通过凹槽与电池包的侧面进行嵌合，提高固定效果。凹槽的三个呈角度设置的面分别与电池包表面进行贴合实现固定，从上下两个方向对匹配部进行抵接，对匹配部形成包覆作用，提高了锁止限位的可靠性。

11、较佳地，所述限位凹槽的凹槽开口角度范围在90°～150°。

12、通过上述结构设置，确保凹槽的开口角度在合理范围内，开口角度大于90°可确保凹槽与电池包表面顺利贴合，开口角度小于150°可提高凹槽固定电池包的牢固程度。

13、较佳地，锁紧块的底部边缘为弧形。

14、通过使锁紧块的底部边缘呈弧形，在锁紧块通过运动方式在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的过程中，可避免锁紧块的底部相对于托架产生碰擦或摩擦而影响锁紧块运动的顺畅程度。

15、通过上述结构设置，可提高锁紧块在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的可靠性和成功率。

16、较佳地，锁紧块的底部还形成有抵靠部，抵靠部具有呈角度设置的两个斜面。

17、通过上述结构设置，在锁紧块的底部设置呈角度的两个斜面，通过其他部件与锁紧块的斜面进行接触的方式，实现对锁紧块的限位，使得锁紧块能够保持在锁紧状态和解锁状态的范围内进行运动。

18、较佳地，锁紧单元还包括缓冲结构，所述缓冲结构设置在所述托架上，并位于所述锁紧块的下方，所述缓冲结构在所述锁紧块切换至锁紧状态时与所述锁紧块接触，以对所述锁紧块进行缓冲和支撑。

19、通过上述结构设置，通过设置柔性的缓冲结构对锁紧块的底部进行接触和限位，可避免对锁紧块限位过程中与托架产生刚性碰撞而导致的异响、零件磨损或结构损坏。

20、同时，通过使锁紧块在锁紧状态时与缓冲结构柔性接触，使得缓冲结构能够通过自身压缩作用于锁紧块，使锁紧块能够在不受外力情况下朝解锁状态的位置移动。

21、较佳地，当所述电池包被放置于所述托架时，所述电池包与所述锁紧块的接触面接触，并带动所述锁紧块切换至锁紧状态。

22、通过上述结构设置，利用电池包与锁紧块的接触使得锁紧块切换至锁紧状态，利用电池包放置于托架上的作用力带动锁紧块切换至锁紧状态，锁止过程简单可靠。并且，无需设置额外机构驱动锁紧块切换至锁紧状态，使得整个锁止机构的结构更简单。

23、较佳地，所述锁紧块通过翻转轴旋转连接于所述托架，所述翻转轴相对所述限位部远离所述电池包。

24、通过上述结构设置，使得电池包作用于限位部时能够带动锁紧块相对托架进行翻转，使得锁紧块切换至锁紧状态。

25、较佳地，所述锁紧块的重心相对所述翻转轴远离所述电池包，且所述锁紧块的重心高于所述翻转轴。

26、通过上述结构设置，实现利用锁紧块在自身重力作用下向外(即远离电池包的方向)翻转，以切换到解锁状态的目的，使得在电池包不作用于锁紧块时，使锁紧块自动切换至解锁状态，无需额外机构进行驱动，结构简单可靠性高。

27、较佳地，在所述翻转轴上设有扭簧，所述扭簧用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。

28、通过上述结构设置，扭簧作用于锁紧块，以在电池包不作用于锁紧块时带动锁紧块翻转至解锁状态，实现锁紧块的自动化复位目的，结构简单可靠。

29、较佳地，在所述锁紧块的底部还设有弹性件，所述弹性件的一端沿竖直方向作用于所述锁紧块，所述锁紧块用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。

30、通过上述结构设置，弹簧作用于锁紧块，以在电池包不作用于锁紧块时带动锁紧块翻转至解锁状态，实现锁紧块的自动化复位目的，结构简单可靠。

31、较佳地，所述锁止机构还包括锁舌，所述锁舌能够相对所述锁紧单元移动，并在所述锁紧单元处于锁紧状态时接近并抵接于所述锁紧单元，以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态。

32、通过上述结构设置，锁舌抵接于锁紧单元以维持锁紧状态，避免锁紧单元因意外因素作用而误切换至解锁状态，提高对电池包锁止的可靠性，有效适配于车辆颠簸行驶等场景。

33、较佳地，所述锁舌包括锁舌本体和限位件，所述锁舌本体相对所述锁紧单元沿直线方向移动，并与所述锁紧单元接触以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态，所述限位件用于限制所述锁舌本体沿水平方向移动的行程。

34、通过上述结构设置，利用限位件对锁舌本体的移动范围进行限定，当锁舌本体朝向锁紧单元移动时，可避免锁舌本体过于靠近锁紧单元而导致锁紧单元与锁舌本体卡死等情况的发生。

35、较佳地，所述锁舌本体上形成有抵接面，所述抵接面为斜面。

36、通过上述结构设置，锁舌本体以斜面接触的方式对锁紧单元进行限制，形成类似于榫卯连接的限位方式，有效避免锁紧单元克服锁舌本体的限位而切换至解锁状态。

37、较佳地，所述限位件连接于所述锁舌本体，并位于所述锁舌本体的上方，当所述锁舌本体朝靠近所述锁紧单元的方向移动时，所述限位件能够与所述锁紧单元接触并限制所述锁舌本体的位移。

38、通过上述结构设置，通过将限位件设置在锁舌本体上，通过限位件相对于锁紧单元的触碰对锁舌本体的移动范围进行限制，结构简单可靠。

39、较佳地，所述锁紧单元向所述锁舌传递的作用力的方向与所述锁舌远离所述锁紧单元的运动方向之间的夹角大于等于75°。

40、通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构设置方案，使得锁紧单元受到较大外力的情况下，无法通过将外力传递至锁舌而使得锁舌解除对锁紧单元的限制。

41、较佳地，所述锁止机构还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述锁舌，并向所述锁舌施加朝所述锁紧单元的方向移动的作用力。

42、通过上述结构设置，设置复位件施加锁舌靠近锁紧单元的作用力，提高了锁止的可靠性，避免意外因素导致锁紧单元切换至解锁状态。

43、较佳地，所述复位件为弹簧，所述弹簧的一端固定于所述托架上，所述弹簧的另一端连接于所述锁舌。

44、通过上述结构设置，利用弹簧作用于锁舌的作用力带动锁舌朝接近锁紧单元的方向移动，避免以外解锁导致电池包相对托架脱落的情况发生。

45、较佳地，所述弹簧通过末端的挂钩与所述锁舌可拆卸连接。

46、通过上述结构设置，便于弹簧的更换，提高整个锁止机构的可维护性。

47、较佳地，所述锁止机构还包括与所述锁舌连接的推杆或丝杆螺母机构，所述推杆或丝杆螺母机构用于向所述锁舌输入外力以带动所述锁舌朝远离所述锁紧单元的方向移动。

48、通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构方案，利用推杆或丝杆螺母机构驱动锁舌移动，可靠性高。

49、较佳地，所述锁紧块相对所述托架以水平移动的方式靠近或远离所述电池包。

50、通过上述结构设置，锁紧块的移动轨迹简单，方便结构设计和维护，还可提高锁止或解锁电池包的可靠性。

51、较佳地，所述锁紧块通过连接推杆或丝杆螺母机构的方式实现相对所述托架的水平移动，所述托架上设有水平延伸的导轨，所述锁紧块设置于所述导轨上。

52、通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构方案，利用推杆或丝杆螺母机构锁紧块沿直线方向移动，可靠性高。

53、一种托架总成，其包括托架和如上所述的锁止机构。

54、该托架总成，采用上述的锁止机构，锁止机构能够在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，使电池包无法再离开托架，使托架总成实现快速固定电池包的目的。

55、较佳地，所述锁止机构设置于所述托架的底板上。

56、通过上述结构设置，将锁止机构设置在托架的底板上，使得电池包通过锁止机构直接与托架的底板连接固定，在车辆行驶过程中，电池包的惯性力直接作用于托架的底板，可避免局部受力导致的结构受损。

57、较佳地，所述锁止机构的数量为多个，多个所述锁止机构的所述锁紧单元分布于所述托架沿宽度方向的两侧。

58、通过上述结构设置，增加托架上的锁止机构数量，提高托架总成对电池包的固定效果。将多个锁止机构均匀分布在托架上，使托架与电池包的连接更可靠。

59、较佳地，多个所述锁止机构的所述锁紧单元靠近所述托架的电连接插头设置。

60、通过上述结构设置，通过锁止机构将电池包可靠固定在靠近电连接插头的位置，使电池包与托架的电连接可靠稳定。

61、较佳地，所述托架的背板固定于所述电动汽车的底盘大梁的侧表面。

62、通过上述结构设置，托架与电动汽车连接可靠，避免托架在长期使用过程中发生变形。

63、较佳地，所述托架的横梁固定于所述电动汽车的底盘大梁的下表面。

64、通过上述结构设置，托架与电动汽车连接可靠，避免托架在长期使用过程中发生变形

65、本发明的积极进步效果在于：

66、锁止机构及包含其的托架总成中，在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，限制了电池包相对托架沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。