一种电池固定锁止装置及车辆的制作方法

1.本技术实施例涉及紧固件技术领域，具体而言，涉及一种电池固定锁止装置及车辆。


背景技术：

2.在电动汽车中，电池发生故障或使用寿命达到时，往往需要进行更换，为了提高更换电池的效率，快换技术应运而生，目前快换技术已经在电动汽车的产业中得到有效应用。
3.电池箱体与车身连接之间存在间隙，导致车辆行驶中电池箱体容易出现晃动，长时间使用容易造成零部件发生磨损，容易出现脱离失效的危险，且容易在行驶中发出碰撞摩擦异响，在相关技术中，换电锁止机构往往复杂且笨重，且往往通过提高设备配置及精度来解决间隙问题，导致成本较高且难度较大。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种电池固定锁止装置及车辆，旨在解决电池容易发生晃动导致零部件磨损的问题。
5.本技术实施例第一方面提供一种锁止装置，用于将第一构件固定安装于第二构件上，所述锁止装置包括：
6.锁止外壳，用于设置在第二构件上，所述锁止外壳具有贯通的中空腔；
7.防脱凸台，固定设于所述中空腔，所述防脱凸台上同轴开设有活动孔，所述防脱凸台的一端与所述锁止外壳形成容纳腔，所述容纳腔的内壁上开设有第一螺纹；
8.锁套件，所述锁套件通过所述第一螺纹螺纹连接在所述容纳腔内，所述锁套件朝向所述防脱凸台的一侧开设有限位槽；和
9.锁止杆，所述锁止杆可转动的设置在所述活动孔中，所述锁止杆的一端设置有与所述限位槽适配的防脱杆，所述防脱杆可与所述防脱凸台端面接触，所述锁止杆的另一端设置有用于连接第一构件的固定部；
10.其中，所述锁套件随所述锁止杆转动至与靠近所述防脱凸台一侧时，所述锁止装置处于锁止状态，所述锁套件随所述锁止杆转动至远离所述防脱凸台一侧时，所述锁止装置处于解锁状态。
11.可选地，所述防脱凸台上沿自身周向设置有供所述防脱杆滑动的导向槽，所述导向槽的一端设置有限制所述导向槽滑动的阻挡面。
12.可选地，所述防脱凸台内开设有供所述防脱杆穿过的连通槽，所述连通槽与所述活动孔连通，所述导向槽远离所述阻挡面的一端与所述连通槽连通。
13.可选地，所述导向槽沿所述第一螺纹的旋向倾斜设置，所述导向槽的倾角与所述第一螺纹的倾角相同。
14.可选地，所述导向槽两端在所述锁止杆的轴线方向上的间隔与锁套件与所述第一螺纹啮合时的轴向位移值相同。
15.可选地，所述固定部包括固定螺栓，所述锁止杆远离所述防脱杆的一端设置有第二螺纹，以供所述固定螺栓螺纹连接。
16.可选地，所述固定部还包括用于与所述第二构件的第一固定板、第二固定板和法兰盘，所述法兰盘固定设置在所述锁止杆上，所述第一固定板和所述第二固定板分别固定设置在所述法兰盘两侧。
17.可选地，所述锁止杆远离所述防脱杆一端的端面上设置有操作槽。
18.可选地，所述锁止装置还包括：
19.端盖，所述端盖设置在所述锁止外壳靠近所述防脱凸台的一端，以限制所述锁套件脱落。
20.本技术第二方面提供一种车辆，包括上述的锁止装置。
21.可选地，还包括电池包，所述电池包通过所述锁止装置安装于所述车辆的车体上。限位槽限位槽
22.采用本技术提供的一种电池固定锁止装置及车辆，将锁止外壳固定安装在车辆上，安装电池时将锁止杆远离防脱杆的一端穿过电池，然后操作动锁止杆带动防脱杆进入限位槽内，然后转动锁止杆，通过防脱杆带动锁套件在容纳腔内转动，通过锁套件与容纳腔内壁的螺纹连接，以使锁套件向靠近防脱凸台一侧移动，从而使防脱杆与防脱凸台抵接，然后通过固定部将锁止杆与电池固定，从而将电池与车辆固定连接，在车辆或电池发生晃动时，电池具有脱离的趋向时，电池给与锁止杆轴向的力，通过螺纹连接的锁套件限制锁止杆发生转动，从而有效避免锁止杆发生轴向移动，进而提高了对电池的固定效果，有效避免电池发生晃动，同时在锁止杆受到轴向力时，通过锁套件将力转化为对锁止杆的力，从而降低了对螺杆及其他零部件的损伤，提高了整个装置的使用寿命。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的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技术的一些实施例，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。
24.图1是本技术一实施例提出的锁止装置的爆炸示意图；
25.图2是本技术一实施例提出的锁止外壳的示意图；
26.图3是本技术一实施例提出的锁止外壳另一视角的示意图；
27.图4是本技术一实施例提出的锁止杆的示意图；
28.图5是本技术一实施例提出的锁套件的示意图；
29.图6是本技术一实施例提出的锁止杆与锁止外壳的配合示意图；
30.图7是本技术一实施例提出的端盖的示意图；
31.图8是本技术一实施例提出的锁止杆与锁套件的配合示意图；
32.图9是本技术一实施例提出的一种固定部的示意图。。
33.附图编号：1、锁止外壳；2、防脱凸台；21、容纳腔；22、第一螺纹；23、活动孔；24、连通槽；25、导向槽；26、第一缺口；27、阻挡面；3、锁套件；31、限位槽；32、第二缺口；4、锁止杆；41、防脱杆；42、操作槽；5、固定部；51、第二螺纹；52、固定螺栓；53、第一固定板；54、第二固
定板；55、法兰环；6、端盖；61、操作孔。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.在电动汽车中，电池发生故障或使用寿命达到时，往往需要进行更换，为了提高更换电池的效率，快换技术应运而生，目前快换技术已经在电动汽车的产业中得到有效应用。
36.电池箱体与车身连接之间存在间隙，导致车辆行驶中电池箱体容易出现晃动，长时间使用容易造成零部件发生磨损，容易出现脱离失效的危险，且容易在行驶中发出碰撞摩擦异响，在相关技术中，换电锁止机构往往复杂且笨重，且往往通过提高设备配置及精度来解决间隙问题，导致成本较高且难度较大。
37.实施例一
38.本技术实施例一提供一种锁止装置，该锁止装置可应用于电池包的换电安装，或者车辆上其他设备的安装固定，当然该锁止装置还可应用于其他工程设备中，具体应用场景本技术不做限制。具体的，以安装电池包为例，该锁止装置包括：
39.锁止外壳1，锁止外壳1设置在车辆上；
40.锁止外壳1为圆柱形的金属中空管，锁止外壳1通过焊接或螺栓连接的方式固定安装在车辆的电池仓内，锁止装置设置有多组，多组锁止装置沿电池的周向分布在车内，从而在安装电池时对电池进行固定，多组锁止装置的锁止外壳1的轴线方向相互平行，即多个锁止外壳1沿同一方向均匀间隔排布在电池四周。
41.设置在锁止外壳1内的防脱凸台2，防脱凸台2上同轴开设有活动孔23，防脱凸台2的一端与锁止外壳1形成容纳腔21，容纳腔21的内壁上开设有第一螺纹22；
42.其中，防脱凸台2与所致外壳一体成型设置，防脱凸台2的一端与锁止外壳1的端部齐平，另一端与锁止外壳1的另一端之间留有一定间距，从而使防脱凸台2与锁止外壳1的端部形成一段圆柱形的容纳腔21。
43.第一螺纹22开设在锁止外壳1位于容纳腔21所在一段的内壁上，在本实施例中第一螺纹22为右旋螺纹，锁止外壳1的端部开设有第一缺口26，第一螺纹22从第一缺口26向内攻丝加工，从而形成凸出的螺纹。
44.锁套件3，锁套件3通过第一螺纹22螺纹连接在容纳腔21内，锁套件3朝向防脱凸台2的一侧开设有限位槽31；
45.锁套件3的侧壁上开设有与第一螺纹22适配的螺纹，锁套件3上开设有有第二缺口32，通过第二缺口32开始攻丝加工，在锁套件3的外壁上形成内凹的螺纹，然后以远离容纳空间的一端作为观察面，将锁套件3从锁止外壳1的一端逆时针旋入，从而锁套件3位于容纳空间中。
46.锁止杆4，锁止杆4可转动的设置在活动孔23中，锁止杆4的一端设置有与限位槽31适配的防脱杆41，防脱杆41可与防脱凸台2端面接触，锁止杆4的另一端设置有用于电池连接的固定部5。
47.其中，锁套件3随锁止杆4转动至与靠近防脱凸台2一侧时，锁止装置处于锁止状态，锁套件3随锁止杆4转动至远离防脱凸台2一侧时，锁止装置处于解锁状态。
48.锁止杆4为可在锁止外壳1内转动与滑动的圆柱杆，防脱杆41为垂直于锁止杆4的杆件，焊接或固定穿设在锁止杆4的一端形成t形件，防脱杆41于限位槽31适配，在限位槽31为截面为矩形的槽体时，防脱杆41可以为方形杆，在限位槽31为截面为圆形的槽体时，防脱杆41可以为圆柱杆。
49.限位槽31开设在锁套件3朝向防脱凸台2的一侧，从而使防脱杆41位于限位槽31内，锁止杆4可转动的设置在防脱凸台2内，且可沿轴向滑动，通过滑动锁止杆4将防脱杆41嵌入限位槽31内，然后逆时针转动锁止杆4，即可驱使锁套件3向靠近防脱凸台2一侧移动，从而将防脱杆41固定在防脱凸台2与锁套件3之间，限制锁止杆4周向移动。
50.在将防脱杆41固定在防脱凸台2与锁套件3之间后，通过固定部5将锁止杆4与电池固定，即可通过锁套件3与防脱杆41实现自锁的效果。
51.采用本技术实施例一提供的一种电池固定锁止装置，将锁止外壳1固定安装在车辆上，安装电池时将锁止杆4远离防脱杆41的一端穿过电池，然后操作动锁止杆4带动防脱杆41进入限位槽31内，然后转动锁止杆4，通过防脱杆41带动锁套件3在容纳腔21内转动，通过锁套件3与容纳腔21内壁的螺纹连接，以使锁套件3向靠近防脱凸台2一侧移动，从而使防脱杆41与防脱凸台2抵接，然后通过固定部5将锁止杆4与电池固定，从而将电池与车辆固定连接，在车辆或电池发生晃动时，电池具有脱离的趋向时，电池给与锁止杆4轴向的力，通过螺纹连接的锁套件3限制锁止杆4发生转动，从而实现自锁的效果，有效避免锁止杆4发生轴向移动，进而提高了对电池的固定效果，有效避免电池发生晃动，同时在锁止杆4受到轴向力时，通过锁套件3将力转化为对锁止杆4的力，从而降低了对螺杆及其他零部件的损伤，提高了整个装置的使用寿命。
52.在一些实施例中，防脱凸台2上沿自身周向设置有供防脱杆41滑动的导向槽25，导向槽25的一端设置有限制导向槽25滑动的阻挡面27。
53.在本实施例中，导向槽25开设有两条，分别位于防脱凸台2的两个半圆面上，分别容纳防脱杆41的两端，以远离容纳空间的一端作为观察面，导向槽25沿逆时针开设在防脱凸台2顶部，锁止杆4转动时防脱杆41始终位于导向槽25内，在驱使锁套件3向靠近防脱凸台2一侧移动使逆时针转动锁止杆4，在防脱杆41与阻挡面27接触时，锁套件3正好将防脱杆41固定在导向槽25的底壁上，从而实现通过阻挡面27限制防脱杆41转动范围的效果。
54.其中，每个导向槽25沿周向开设的弧度为四分之一圆周的弧度，即在本实施例中防脱杆41的转动区间为四分之一圆，以使旋转时的操作更加方便。在其他实施例中，导向槽25的弧度可以在0到半圆的弧度内选择。
55.在其他实施例中，导向槽25的开设方向与第一螺纹22的旋向相关，在第一螺纹22的旋向相反使，导向槽25的开设反向也相反，以使防脱杆41与阻挡面27接触时，锁套件3正好将防脱杆41固定在导向槽25的底壁上。
56.在一些实施例中，防脱凸台2内开设有供防脱杆41穿过的连通槽24，连通槽24的侧壁与活动孔23连通，导向槽25远离阻挡面27的一端与连通槽24连通。
57.通过开设与防脱凸台2中心孔连通的连通槽24，以使锁止杆4与防脱杆41可以从外部插入以使防脱杆41进入容纳腔21，或者将防脱杆41拔出，从而便于进行安装。
58.在其他实施例中，可以不设置连通槽24，可以先将锁止杆4通过容纳腔21一段插入，以使防脱杆41进入容纳腔21，然后将锁套件3安装进容纳腔21，通过锁止杆4与防脱杆41的t形结构使锁止杆4与锁止外壳1形成一体化的零部件，避免锁止杆4丢失。
59.在一些实施例中，导向槽25沿第一螺纹22的旋向倾斜设置，导向槽25的倾角与第一螺纹22的倾角相同。
60.在本实施例中，防脱杆41始终与导向槽25的底壁接触，在防脱杆41驱使锁套件3转动的同时，锁套件3沿轴向移动，同时由于导向槽25沿第一螺纹22的旋向倾斜设置且与第一螺纹22的倾角相同，防脱杆41在轴向上做位移量相同的移动，即防脱杆41驱使锁套件3移动的过程中，锁套件3与防脱凸台2始终将防脱杆41接触，避免防脱杆41发生轴向上的晃动，锁止杆4受到靠近防脱凸台2一侧的轴向力时通过导向槽25的阻挡面27限制防脱杆41位移，锁止杆4受到远离防脱凸台2一侧的轴向力时通过锁套件3的螺纹自锁限制防脱杆41位移，从而提高对锁止杆4的限位效果，进而提高的对电池的固定效果。
61.具体的，导向槽25两端在锁止杆4的轴线方向上的间隔为2.5mm。
62.其中，2.5mm即为锁套件3沿第一螺纹22旋转四分之一周的位移量，或者在导向槽25的长度不为四分之一周时，2.5mm即为防脱杆41在导向槽25内从一端移动至另一端时锁套件3在容纳腔21内的位移量。
63.根据车辆的型号不同以及电池的型号不同，轴线方向上的间隔可以设置为其他值，从而适配不同的情况。
64.在一些实施例中，固定部5包括固定螺栓52，锁止杆4远离防脱杆41的一端设置有第二螺纹51，以供固定螺栓52螺纹连接。
65.具体的，在固定电池时，将锁止杆4带有第二螺纹51的一端穿过电池，转动锁止杆4将锁套件3逆时针拧紧后，通过固定螺栓52将锁止杆4拧紧，从而将电池夹持住，实现对电池的连接，从而第一螺纹22与第二螺纹51同时对锁止杆4进行限位，实现了自锁锁紧的效果，进一步提高了对锁止杆4周向的限位效果，有效避免锁止杆4发生晃动，进而提高了对电池的固定效果。
66.参照图9，在另一实施例中，固定部5还可以包括第一固定板53和第二固定板54，锁止杆上靠近第二螺纹的位置固定设置有法兰环55，法兰环55与锁止杆4同轴一体化设置，第一固定板53与第二固定板54分别滑动设置在法兰环55两侧，第二固定板54上开设有供法兰环55容纳的法兰槽，其中，第一固定板53与第二固定板54为方形板，第一固定板53开设有用于与电池固定连接的螺栓孔，第二固定板54上开设有用于第二固定板54连接的螺栓孔，将第一固定板53与电池固定连接，将锁止杆4插入后，将第二固定板54的法兰槽与法兰环55扣合，然后将第二固定板54与第一固定板53固定连接从而将法兰环55夹持，在车辆将力传递至锁止杆4上时，通过法兰环55将力传递至第一固定板53与第二固定板54上，然后传递至电池，有效提高了电池与锁止杆4的连接强度。
67.在一些实施例中，防脱杆41滑动穿设在锁止杆4上，锁止杆4的端部沿径向开设有安装孔，防脱杆41穿设在安装孔内，安装锁止装置的其他部件时可以将防脱杆41拔出，安装完成后在将防脱杆41插入，使安装过程更加方便。
68.在其他实施例中，还可以通过在锁止杆4上开设固定孔，在固定孔穿过电池后通过销钉将锁止杆4进行限位，或其他的固定方式实现对电池的夹紧。
69.在一些实施例中，锁止杆4远离防脱杆41一端的端面上设置有操作槽42。
70.其中，操作槽42为沿直线方向横穿防脱杆41一端的端面的槽体，转动防脱杆41时，通过螺丝刀等工具伸入操作槽42内对防脱杆41进行转动，从而使转动过程更加方便。
71.在其他实施例中，还可以将锁止杆4的端部加工成为截面为六角形或其他形状的端头，转动时通过扳手等工具进行操作，从而实现使转动过程更加方便的效果。
72.在一些实施例中，锁止装置还包括：
73.端盖6，端盖6设置在锁止外壳1靠近防脱凸台2的一端，以限制锁套件3脱落。
74.在转动锁套件3的过程中，为了避免锁套件3脱落，因此在锁止外壳1靠近防脱凸台2的一端的端部可拆卸的设置端盖6，以避免锁套件3脱落，同限制锁套件3的移动范围。
75.具体的，锁止外壳1靠近防脱凸台2的一端的端部沿周向间隔开设有多个螺栓孔，端盖6上开设有多个与之一一对应的通孔，在锁套件3进入容纳腔21后，通过螺栓将端盖6固定即可，或者也可以通过扣盖卡接等方式安装端盖6。
76.在一些实施例中，端盖6上开设有操作孔61，操作孔61的直径小于锁套件3的直径。
77.通过在端盖6上开设操作孔61，从而便于对容纳腔21内的情况进行观察，或者进行添加润滑油，以及排除杂物等操作，以保证整个装置的工作状态。
78.实施例二
79.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种车辆，包括电池以及实施例一提供的锁止装置，锁止装置在车辆内设置有多组，在将电池安装在车辆内的电池仓后，通过锁止装置对电池进行固定，从而有效提高对电池的固定效果，同时使电池的拆装更加方便。
80.具体的，将锁止外壳1与车身固定连接，安装电池包时，将第一固定板53套在锁止杆4上，然后将锁止杆4依次插入电池包和锁止外壳1，以使防脱杆41通过连通槽24进入锁套件3的限位槽31内，然后转动锁止杆4驱使锁套件3转动，沿第一螺纹22向靠近防脱凸台2一侧移动，直至防脱杆41与阻挡面27抵接，然后将第一固定板53与电池包固定连接，并将第二固定板54与第一固定板53连接，最后通过固定螺栓52沿第二螺纹51拧紧，在使用过程中，当发生震动时，锁止杆4受到轴向力后由防脱杆41进行承受，并通过锁套件3的螺纹连接进行自锁紧，限制锁止杆4发生轴向运动。
81.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
82.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
83.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
84.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要
素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
85.以上对本技术所提供的一种电池固定锁止装置及车辆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。