一种锁止机构的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种锁止机构。


背景技术：

2.电动汽车存在充电时间过长影响车主出行的时间安排的问题，尤其是网约车、出租车等对公车辆需要两班倒，没有大量时间进行充电，因此需要设计开发换电车型，通过快速更换全新的电池包，来解决充电时间过长车主需要长时间等待的问题。而现有的电池包所使用的电磁锁止机构，其锁体总成为纯机械零部件组成，而电磁开关布置在换电站内的换电小车上，通过站端控制电磁的开关完成锁止机构的拆装；电磁开关布置在换电站换电小车上，易因为异物的存在导致解锁公差加大，进而导致解锁困难。
3.因此，亟需一种锁止机构，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种锁止机构，解决了驱动件与锁止组件之间易因异物存在导致解锁公差加大，进而导致解锁困难的问题，并且能够避免车辆运行过程中设置于车身上的驱动件被误开启导致电池包被错误解锁。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种锁止机构，包括：
7.公端壳体，其设置于电池包上，所述公端壳体内设置有第一容纳腔；
8.锁销，其部分设置于所述第一容纳腔内，所述锁销外露于所述第一容纳腔的部分上设置有沿其周向延伸的凹槽；
9.转轴，其部分设置于所述第一容纳腔内，沿第一方向旋转所述转轴能够驱使所述锁销沿其轴向伸出，沿与所述第一方向相反的第二方向旋转所述转轴能够驱使所述锁销沿其轴向缩回；
10.母端壳体，其设置于车身上，所述母端壳体内设置有第二容纳腔，所述母端壳体上设置有与所述锁销匹配的锁孔，所述锁孔连通所述第二容纳腔与所述母端壳体外侧；
11.驱动件，其设置于所述母端壳体远离所述锁孔的一端；
12.锁止组件，其设置于所述第二容纳腔内，所述驱动件关闭时，所述锁止组件配合所述凹槽能够将伸入所述第二容纳腔内的所述锁销锁止于所述第二容纳腔内，所述锁销被锁止时，沿第一方向旋转所述转轴并开启所述驱动件，能够解除对所述锁销的锁止。
13.作为优选，所述第二容纳腔靠近所述锁孔的部分，沿远离所述锁孔的方向，所述第二容纳腔的截面尺寸逐渐增大；
14.所述锁止组件包括：
15.滚珠保持架，其上设置有沿所述锁孔轴向延伸的锁止孔，所述锁销能够穿过所述锁孔插入所述锁止孔内，所述驱动件开启时能够驱使所述滚珠保持架向靠近所述驱动件的方向运动；
16.限位滚珠，其设置于所述滚珠保持架上，所述限位滚珠能够沿所述滚珠保持架的径向相对于所述滚珠保持架移动，所述锁止组件锁止所述锁销时，所述限位滚珠一侧与所述第二容纳腔的腔体抵接，另一侧卡入所述凹槽。
17.作为优选，所述限位滚珠设置有多个，多个所述限位滚珠沿所述滚珠保持架的周向间隔设置。
18.作为优选，所述滚珠保持架的外侧设置有与所述限位滚珠一一对应的滚珠安装槽，所述限位滚珠设置于所述滚珠安装槽内，所述滚珠保持架内侧设置有与所述滚珠安装槽一一对应的缺口，所述缺口连通所述滚珠安装槽和所述锁止孔，所述锁止组件锁止所述锁销时，所述限位滚珠的一侧经所述缺口伸入所述锁止孔内。
19.作为优选，所述锁止组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件一端与所述滚珠保持架抵接，另一端与所述母端壳体远离所述锁孔的一端抵接，所述第一弹性件能够驱使所述滚珠保持架与所述母端壳体设置有所述锁孔的一端抵接。
20.作为优选，所述滚珠保持架上设置有导向部和抵接部，所述导向部与所述锁止孔同轴设置，所述第一弹性件的一端套设于所述导向部上，并与所述抵接部抵接。
21.作为优选，所述锁销上位于所述第一容纳腔内的一端的外侧壁上设置有外螺纹，所述转轴设置有沿其轴向延伸的第一连接孔，且所述第一连接孔的孔壁上设置有内螺纹，所述锁销位于所述第一容纳腔内的一端插入所述第一连接孔内，且与所述转轴螺接；
22.所述锁销的外侧壁上设置有第一限位面，所述公端壳体内侧壁上与所述第一限位面相对应的位置设置有第二限位面，所述第一限位面与所述第二限位面配合能够阻止所述锁销相对于所述公端壳体转动。
23.作为优选，所述锁止机构还包括防松组件，其设置于所述第二容纳腔内，所述锁止组件锁止所述锁销时，所述防松组件与所述公端壳体配合能够阻止所述转轴沿第一方向转动。
24.作为优选，所述防松组件包括：
25.止回环，其滑动套设于所述转轴上，所述止回环的内侧壁与所述转轴的外侧壁中的其中一个上设置有沿所述转轴轴向延伸的限位凸起，另一个上设置有与所述限位凸起匹配的限位滑槽，所述限位凸起伸入所述限位滑槽内，所述止回环的外侧壁上设置有外齿圈，所述第二容纳腔远离所述凹槽的一端的内侧壁上设置有内齿圈；
26.第二弹性件，其一端与所述第一容纳腔的内侧壁抵接，另一端与所述止回环靠近所述凹槽的端面抵接，所述第二弹性件能够驱使所述止回环沿所述转轴的轴向滑动至所述第一容纳腔远离所述凹槽的一端，以使所述外齿圈与所述内齿圈啮合。
27.作为优选，所述公端壳体远离所述凹槽的一端设置有解锁孔，所述解锁孔与所述锁销同轴设置，所述解锁孔的直径大于所述转轴的直径。
28.本实用新型的有益效果：
29.本实用新型提供的锁止机构，驱动件与锁止组件配合实现对锁销的锁止与解锁，母端壳体设置于车身上，锁止组件设置于母端壳体的第二容纳腔内，驱动件设置于母端壳体远离锁孔的一端，解决了驱动件与锁止组件之间易因异物存在导致解锁公差加大，进而导致解锁困难的问题。并且解锁时需先旋转转轴驱使锁销伸出，然后才能开启驱动件完成解锁，解决了车辆运行过程中设置于车身上的驱动件被误开启导致电池包被错误解锁的问
题。
附图说明
30.图1是本实用新型实施例提供的锁止机构的结构示意图；
31.图2是本实用新型实施例提供的锁止机构的剖视图；
32.图3是本实用新型实施例提供的锁止机构的部分结构示意图一；
33.图4是本实用新型实施例提供的锁止机构的部分结构示意图二；
34.图5是本实用新型实施例提供的锁止机构的滚珠保持架的结构示意图；
35.图6是本实用新型实施例提供的锁止机构的锁销的结构示意图；
36.图7是本实用新型实施例提供的锁止机构的公端上盖的结构示意图；
37.图8是本实用新型实施例提供的锁止机构的公端锁体的结构示意图；
38.图9是本实用新型实施例提供的锁止机构的止回环的结构示意图；
39.图10是本实用新型实施例提供的加解锁工具的结构示意图；
40.图11是本实用新型实施例提供的加解锁工具插入解锁孔后的剖视图。
41.图中：
42.100、加解锁工具；1001、第二连接孔；
43.1、公端壳体；11、第二限位面；12、公端上盖；13、公端锁体；14、解锁孔；
44.2、锁销；21、凹槽；22、第一限位面；
45.3、转轴；31、第一连接孔；
46.4、母端壳体；41、锁孔；42、母端上盖；43、母端锁体；
47.5、驱动件；
48.6、锁止组件；61、滚珠保持架；611、锁止孔；612、滚珠安装槽；613、缺口；614、导向部；615、抵接部；62、限位滚珠；63、第一弹性件；
49.7、防松组件；71、止回环；72、第二弹性件。
具体实施方式
50.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
51.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
54.如图1-4所示，本实施例提供一种锁止机构，例如用于车辆的电池包与车身之间的锁止固定。锁止机构包括公端壳体1、锁销2、转轴3、母端壳体4、驱动件5和锁止组件6。公端壳体1设置于电池包上，公端壳体1内设置有第一容纳腔。锁销2部分设置于第一容纳腔内，锁销2外露于第一容纳腔的部分上设置有沿其周向延伸的凹槽21。转轴3部分设置于第一容纳腔内，沿第一方向旋转转轴3能够驱使锁销2沿其轴向伸出，沿与第一方向相反的第二方向旋转转轴3能够驱使锁销2沿其轴向缩回。母端壳体4设置于车身上，母端壳体4内设置有第二容纳腔，母端壳体4上设置有与锁销2匹配的锁孔41，锁孔41连通第二容纳腔与母端壳体4外侧。驱动件5设置于母端壳体4远离锁孔41的一端。锁止组件6设置于第二容纳腔内，驱动件5关闭时，锁止组件6配合凹槽21能够将伸入第二容纳腔内的锁销2锁止于第二容纳腔内，锁销2被锁止时，沿第一方向旋转销轴并开启驱动件5，能够解除对锁销2的锁止。
55.本实施例提供的锁止机构，驱动件5与锁止组件6配合实现对锁销2的锁止与解锁，通过将驱动件5与锁止组件6均设置于车身上，解决了驱动件5与锁止组件6分别设置于车身上和换电小车上时因异物存在导致解锁公差加大，进而导致解锁困难的问题。并且解锁时需先旋转转轴3驱使锁销2伸出，然后才能开启驱动件5完成解锁，解决了车辆运行过程中设置于车身上的驱动件5被误开启导致电池包被错误解锁的问题。
56.具体地，如图1-4所示，在本实施例中，公端壳体1包括公端上盖12和公端锁体13，公端锁体13的一端套设于公端上盖12上，且与公端上盖12螺纹连接，第一容纳腔由公端上盖12和公端锁体13的内腔组合而成，锁销2的一端穿过公端上盖12外露。公端锁体13的外壁上设置有外螺纹，通过外螺纹与电池包的吊耳螺纹连接。母端壳体4包括母端上盖42和母端锁体43，母端锁体43通过螺栓固定于车身的纵梁上，母端上盖42通过螺钉固定于母端锁体43上。第二容纳腔由母端上盖42和母端锁体43的内腔组合而成，锁孔41设置于母端锁体43上，驱动件5设置于母端上盖42远离母端锁体43的一端。
57.可选地，如图2所示，第二容纳腔靠近锁孔41的部分，沿远离锁孔41的方向，第二容纳腔的截面尺寸逐渐增大，锁销2外露于第一容纳腔的部分上设置有沿其周向延伸的凹槽21。锁止组件6包括滚珠保持架61和限位滚珠62。滚珠保持架61上设置有沿锁孔41轴向延伸的锁止孔611，锁销2能够穿过锁孔41插入锁止孔611内，驱动件5开启时能够驱使滚珠保持架61向靠近驱动件5的方向运动。限位滚珠62设置于滚珠保持架61上，限位滚珠62能够沿滚珠保持架61的径向相对于滚珠保持架61移动，锁止组件6锁止锁销2时，限位滚珠62一侧与第二容纳腔的腔体抵接，另一侧卡入凹槽21。具体地，在本实施例中，驱动件5为电磁铁，驱动件5开启即电磁铁通电，通过驱动件5的磁吸作用驱使滚珠保持架61向靠近驱动件5的方向移动，直至滚珠保持架61与驱动件5抵接，滚珠保持架61与驱动件5抵接后输出电信号，向车辆反馈已解锁到位的信息，便于工作人员确认锁止机构已解锁到位。
58.可选地，如图2所示，限位滚珠62设置有多个，多个限位滚珠62沿滚珠保持架61的周向间隔设置。通过沿滚珠保持架61的周向间隔设置多个限位滚珠62，使锁销2受力均匀，
保证锁止组件6对锁销2的锁止效果
59.进一步地，如图5所示，滚珠保持架61的外侧设置有与限位滚珠62一一对应的滚珠安装槽612，限位滚珠62设置于滚珠安装槽612内，滚珠保持架61内侧设置有与滚珠安装槽612一一对应的缺口613，缺口613连通滚珠安装槽612和锁止孔611，锁止组件6锁止锁销2时，限位滚珠62的一侧经缺口613伸入锁止孔611内。通过设置与限位滚珠62一一对应的滚珠安装槽612，避免限位滚珠62沿滚珠保持架61的周向移动，保证锁销2受力均匀。
60.可选地，如图2所示，锁止组件6还包括第一弹性件63，第一弹性件63一端与母端壳体4远离锁孔41的一端抵接，另一端与滚珠保持架61抵接。在本实施例中，第一弹性件63与母端壳体4抵接的一端抵接于母端上盖42靠近母端锁体43的一端的端面上。通过设置第一弹性件63，使驱动件5关闭后，第一弹性件63能够驱使滚珠保持架61与第二容纳腔靠近锁孔41的一端的腔体抵接，此时限位滚珠62的一侧与第二容纳腔的内壁抵接，另一侧经缺口613伸入锁止孔611内。
61.可选地，如图2和图4所示，滚珠保持架61上设置有导向部614和抵接部615，导向部614与锁止孔611同轴设置，第一弹性件63的一端套设于导向部614上，并与抵接部615抵接。通过设置与第一弹性件63同轴的导向部614，第一弹性件63的一端套设于导向部614上，保证第一弹性件63沿锁止孔611的周向驱使滚珠保持架61移动，避免滚珠保持架61发生偏斜。
62.可选地，如图6和图7所示，锁销2上位于第一容纳腔内的一端的外侧壁上设置有外螺纹，转轴3设置有沿其轴向延伸的第一连接孔31，且第一连接孔31的孔壁上设置有内螺纹，锁销2位于第一容纳腔内的一端插入第一连接孔31内，且与转轴3螺接。锁销2的外侧壁上设置有第一限位面22，公端壳体1内侧壁上与第一限位面22相对应的位置设置有第二限位面11，第一限位面22与第二限位面11配合能够阻止锁销2相对于公端壳体1转动。由于锁销2无法相对于公端壳体1转动，从而在旋转转轴3时，转轴3与锁销2之间发生相对转动，进而驱使锁销2伸出和缩回。
63.可选地，如图2所示，本实施例提供的锁止机构还包括防松组件7，其设置于第二容纳腔内，锁止组件6锁止锁销2时，防松组件7与公端壳体1配合能够阻止转轴3沿第一方向转动。通过设置防松组件7，避免车辆运行过程中，由于车辆的震动导致锁销2与转轴3之间发生相对转动而造成解锁。
64.进一步地，如图2、图3、图8和图9所示，防松组件7包括止回环71和第二弹性件72。止回环71滑动套设于转轴3上，止回环71的内侧壁与转轴3的外侧壁中的其中一个上设置有沿转轴3轴向延伸的限位凸起，另一个上设置有与限位凸起匹配的限位滑槽，限位凸起伸入限位滑槽内，从而使止回环71无法相对于转轴3转动。具体地，在本实施例中，转轴3的外侧壁上设置有限位凸起，止回环71的内侧壁上设置有限位滑槽。止回环71的外侧壁上设置有外齿圈，第二容纳腔远离凹槽21的一端的内侧壁上设置有内齿圈。第二弹性件72，其一端与公端壳体1抵接，另一端与止回环71抵接，第二弹性件72能够驱使止回环71沿转轴3的轴向滑动至第一容纳腔远离凹槽21的一端，以使外齿圈与内齿圈啮合。此时止回环71无法相对于转轴3转动，从而使转轴3无法相对于公端壳体1转动。
65.可选地，如图8、图10和图11所示，公端壳体1远离凹槽21的一端设置有解锁孔14，解锁孔14与锁销2同轴设置，解锁孔14的直径大于转轴3的直径。本实施例提供的锁止机构设计有配套的加解锁工具100，加解锁工具100的直径大于转轴3的直径，小于解锁孔14的直
径。加解锁工具100的一端设置有第二连接孔1001，第二连接孔1001的内侧壁上设置有与转轴3外侧壁上的限位凸起相匹配的限位滑槽。在进行解锁和加锁时，将加解锁工具100的第二连接孔1001对准转轴3，将加解锁工具100插入解锁孔14内，转轴3插入加解锁工具100上的第二连接孔1001内，加解锁工具100上的第二连接孔1001与外侧壁之间的部分插入转轴3与解锁孔14孔壁之间的空隙，顶起止回环71，第二弹性件72被压缩，止回环71离开第一容纳腔远离凹槽21的一端，内齿圈和外齿圈脱离啮合，转轴3能够相对于公端壳体1转动，此时旋转加解锁工具100，带动转轴3转动，从而驱使锁销2伸出和缩回。
66.工作原理：
67.加锁时，将锁销2外露于第一容纳腔的部分沿锁孔41插入第二容纳腔内，然后沿与第一方向相反的第二方向旋转加解锁工具100，带动转轴3沿第二方向转动，驱使锁销2缩回，直至锁销2缩回到限位滚珠62卡入锁销2上的凹槽21内，加锁完成。解锁时，沿第一方向旋转加解锁工具100，带动转轴3沿第一方向转动，驱使锁销2伸出，锁销2上的凹槽21通过限位滚珠62带动滚珠保持架61沿锁销2的轴向移动，限位滚珠62与第二容纳腔的腔体脱离抵接，限位滚珠62沿滚珠保持架61的径向移动，离开锁销2上的凹槽21。此时开启驱动件5，驱动件5驱使滚珠保持架61向靠近驱动件5的方向运动，解锁完成，解锁完成后关闭驱动件5。
68.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。