一种锁止机构及车辆动力电池锁止装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种锁止机构及车辆动力电池锁止装置。


背景技术：

[0002]
固定连接的两个部件中，若其中一个部件故障或无法正常使用时，需要对损坏或无法正常使用的部件进行更换。而现有技术中电动汽车的动力电池包与车身一般为固定连接的部件，在动力电池的电量耗尽时，需要即刻进行充电，才能保证电动汽车的正常行驶，虽然目前各地均在不断完善充电设施，使得充电更加方便，但是，在用户时间紧迫的状况下，为了避免过长的充电时间，主要选择更换电动汽车动力电池的方法来解决以上问题，当动力电池的电量不足时，可到充电站直接更换一个充满电的电池包。
[0003]
目前，电动汽车的动力电池与车身一般为焊接或螺栓连接，存在动力电池包的安装和拆卸过程复杂，耗时较长的问题，因此急需设计用于将动力电池包固定在车身上的锁止机构，以实现快捷更换电池包。


技术实现要素：

[0004]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锁止机构及车辆动力电池锁止装置，解决了现有技术中焊接或螺接存在的安装和拆卸过程复杂，耗时较长的问题。
[0005]
依据本实用新型的第一个方面，提供了一种锁止机构，包括：棘轮和棘爪；
[0006]
其中，棘轮的外缘设有供待固定装置的锁止部插设的豁口，棘轮与一棘轮轴转动连接，且棘轮轴位于豁口的延长线的一侧；
[0007]
棘爪与一棘爪轴转动连接；
[0008]
棘轮绕棘轮轴转动时，具有与棘爪卡接的第一锁止位置和豁口朝向锁止部的进入方向的第一解锁位置。
[0009]
具体地，如上所述的锁止机构，棘轮上设置于一锁孔，棘爪上设置有一突出的锁舌；
[0010]
通过锁舌插入锁孔，棘爪与棘轮卡接。
[0011]
优选地，如上所述的锁止机构，还包括：与棘爪连接且用于使棘爪向与棘轮卡接时的第二锁止位置复位的棘爪复位结构。
[0012]
具体地，如上所述的锁止机构，还包括：与棘轮连接且用于使棘轮由第一锁止位置向第一解锁位置复位的棘轮复位结构。
[0013]
优选地，如上所述的锁止机构，还包括：
[0014]
微动开关；
[0015]
棘轮上设置有与微动开关对应的凸起，在棘轮处于第一锁止位置时，凸起与微动开关接触连接。
[0016]
具体地，如上所述的锁止机构，还包括：
[0017]
用于检测棘轮位置的传感器。
[0018]
进一步的，如上所述的锁止机构，还包括：下盖板；
[0019]
棘轮通过棘轮轴与下盖板转动连接；
[0020]
棘爪通过棘爪轴与下盖板转动连接。
[0021]
具体地，如上所述的锁止机构，下盖板上设置有沿锁止部的进入方向的第一开口，在棘轮处于第一锁止位置时，豁口与第一开口合围形成一容纳锁止部的锁合孔。
[0022]
具体地，如上所述的锁止机构，还包括：上盖板；
[0023]
上盖板扣设于下盖板上与下盖板固定连接，且上盖板与下盖板之间形成容纳棘轮和棘爪的容置空间。
[0024]
优选地，如上所述的锁止机构，还包括：至少一个缓冲结构；
[0025]
缓冲结构与棘爪轴和棘轮轴的一端固定连接。
[0026]
具体地，如上所述的锁止机构，缓冲结构包括：缓冲块和缓冲块固定板；
[0027]
其中，缓冲块固定板上设置有一容纳缓冲块的安装凹槽，通过安装凹槽，缓冲块与缓冲块固定板卡接。
[0028]
本实用新型的另一优选实施例还提供了一种车辆动力电池锁止装置，包括：设置于动力电池上的锁止部以及如上所述的设置于车辆上的锁止机构；
[0029]
其中，通过锁止部插入豁口，锁止部与锁止机构连接。
[0030]
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种锁止机构及车辆东西电池锁止装置，至少具有以下有益效果是：
[0031]
本实用新型所提供的锁止机构，棘轮上的豁口供锁止部插入，当锁止部插设于豁口中时，顶推棘轮沿第一时针方向转动，当棘轮转动至第一锁止位置时，棘爪与棘轮卡接，实现对锁止部的锁止。在需要解锁时，首先将棘爪从与棘轮卡接的状态转动至与棘轮非卡接的状态，使棘轮在自身重力以及锁止部提供的推力作用下，沿第二时针方向转动将锁止部从豁口中释放，完成解锁。在该实施例中锁止机构只需要与待固定装置的锁止部尺寸对应即可，且锁止和解锁过程简单，便于实现待固定装置的安装于拆卸，将其应用于动力电池包的安装和拆卸时，仅需要将锁止机构与车身连接，在动力电池包上设置锁止部，即可便捷的实现动力电池包的安装与拆卸，有利于提高动力电池包的更换效率。且棘轮轴位于豁口的延长线的一侧，有利于保证棘轮轴以及整个锁止机构的使用寿命。
附图说明
[0032]
图1为本实用新型的锁止机构的爆炸示意图；
[0033]
图2为本实用新型的锁止机构锁止时的结构示意图之一；
[0034]
图3为本实用新型的锁止机构锁止时的结构示意图之二；
[0035]
图4为本实用新型的锁止机构解锁时的结构示意图。
[0036]
附图标记
[0037]
1、棘轮；101、豁口；102、锁孔；103、凸起；2、棘轮轴；3、棘爪；301、锁舌；4、棘爪轴；5、棘爪复位结构；6、棘轮复位结构；7、下盖板；8、微动开关；9、上盖板；10、缓冲结构；1001、缓冲块；1002、缓冲块固定板；11、锁止部；12、解锁操纵杆。
具体实施方式
[0038]
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0039]
参见图1至图4，本实用新型的一优选实施例提供了一种锁止机构，包括：棘轮1和棘爪3；
[0040]
其中，棘轮1的外缘设有供待固定装置的锁止部11插设的豁口101，棘轮1与一棘轮轴2转动连接，且棘轮轴2位于豁口101的延长线的一侧；
[0041]
棘爪3与一棘爪轴4转动连接；
[0042]
棘轮1绕棘轮轴2转动时，具有与棘爪3卡接的第一锁止位置和豁口101朝向锁止部11的进入方向的第一解锁位置。
[0043]
在本实用新型的一具体实施例中，锁止机构包括用于与待固定装置的锁止部11进行锁止的棘轮1以及与棘轮1对应设置的棘爪3，其中，棘轮1的外缘上设置有供锁止部11插设的豁口101，当锁止部11插设于豁口101中时，锁止部11会顶推豁口101的内壁面，使棘轮1在顶推动力下沿第一时针方向绕棘轮轴2转动，当棘轮1转动至第一锁止位置时，棘爪3与棘轮1卡接，阻止棘轮1在失去顶推力后，因重力或相反推力的作用沿与第一时针方向相反的第二时针方向转动，使锁止部11从豁口101中滑出，实现对锁止部11的锁止。
[0044]
在需要解锁时，首先将棘爪3从与棘轮1卡接的状态转动至与棘轮1非卡接的状态，其中与棘轮1非卡接的状态包括棘爪3与棘轮1分离或棘爪3与棘轮1的外缘接触，此时，棘轮1在自身重力以及锁止部11提供的推力作用下，沿第二时针方向转动将锁止部11从豁口101中释放，完成解锁。即使得锁止机构具有锁止状态和解锁状态，实现待固定装置的与锁止机构的可拆卸连接。在该实施例中锁止机构只需要与待固定装置的锁止部11尺寸对应即可，且锁止和解锁过程简单，便于实现待固定装置的安装于拆卸，将其应用于动力电池包的安装和拆卸时，仅需要将锁止机构与车身连接，在动力电池包上设置锁止部11，即可便捷的实现动力电池包的安装与拆卸，有利于提高动力电池包的更换效率。
[0045]
优选地，在本实用新型的实施例中，棘轮轴2位于豁口101的延长线的一侧，使得锁止部11顶推豁口101的内壁尤其是顶推至豁口101的闭合端时，使得棘轮轴2收到的顶推力较小，进而有利于保证棘轮轴2以及整个锁止机构的使用寿命。
[0046]
参见图1或图4，具体地，如上所述的锁止机构，棘轮1上设置于一锁孔102，棘爪3上设置有一突出的锁舌301；
[0047]
通过锁舌301插入锁孔102，棘爪3与棘轮1卡接。
[0048]
在本实用新型的一具体实施例中，在棘轮1上设置锁孔102，在棘爪3上设置锁舌301并通过锁舌301和锁孔102的配合，实现棘爪3与棘轮1的卡接，其中，当棘爪3和棘轮1转动至锁舌301插入锁孔102内时，锁舌301与锁孔102的内表面抵接，阻止棘轮1绕第二时针方向转动，且由于锁舌301与锁孔102的接触面积较大，有利于提高锁止机构锁止时的稳固性。
[0049]
参见图1至图4，优选地，如上所述的锁止机构，还包括：与棘爪3连接且用于使棘爪3向与棘轮1卡接时的第二锁止位置复位的棘爪复位结构5。
[0050]
在本实用新型的一具体实施例中，锁止机构还包括：棘爪复位结构5，使得当棘轮1
转动至第一锁止位置时，此时，棘爪3在棘爪复位结构5的作用下向与棘轮1卡接时的第二锁止位置复位，使棘爪3与棘轮1卡接，完成锁止。
[0051]
优选地，棘爪复位结构5具体为弹簧，包括但不限于拉伸弹簧和扭转弹簧，以扭转弹簧为例，在棘轮1向第一锁止位置转动时，推动棘爪3以及扭转弹簧沿上述的第二时针方向转动，使扭转弹簧产生形变力，当棘轮1转动至锁舌301与锁孔102相对应的第一锁止位置，因棘爪3只受到扭转弹簧的形变力，因此使得棘爪3沿第一时针方向转动，将锁舌301插入锁孔102中，实现棘爪3与棘轮1的卡接。
[0052]
参见图1至图4，具体地，如上所述的锁止机构，还包括：与棘轮1连接且用于使棘轮1由第一锁止位置向第一解锁位置复位的棘轮复位结构6。
[0053]
在本实用新型的一具体实施例中，锁止机构还包括棘轮复位结构6，通过棘轮复位结构6使棘轮1向第一解锁位置复位，有利于加快解锁时的速度并保证棘轮1上豁口101的朝向便于锁止部11插设。避免锁止机构因受到颠簸而自动锁止。
[0054]
优选地，棘轮复位结构6具体为弹簧，包括但不限于拉伸弹簧和扭转弹簧。以扭转弹簧为例，当棘轮1受到顶推力或颠簸产生的惯性力的作用下沿第一时针方向转动时，扭转弹簧产生形变力，当棘轮1受到的顶推力或惯性力小于形变力且不受棘爪3提供的支撑力时，棘轮1在形变力的作用下沿第二时针方向转动，向第一解锁位置复位。
[0055]
参见图1至图4，优选地，如上所述的锁止机构，还包括：
[0056]
微动开关8；
[0057]
棘轮1上设置有与微动开关8对应的凸起103，在棘轮1处于第一锁止位置时，凸起103与微动开关8接触连接。
[0058]
在本实用新型的一优选实施例中，锁止机构还包括微动开关8，当棘轮1处于第一锁止位置时，棘轮1上的凸起103与微动开关8接触，使得微动开关8被触发而闭合，检测到微动开关408闭合时，即可确定棘轮1处于锁止状态，便于获知锁止机构已锁止到位，避免继续推动锁止部11对棘轮1造成冲击。
[0059]
具体地，如上所述的锁止机构，还包括：
[0060]
用于检测棘轮1位置的传感器。
[0061]
在本实用新型的一优选实施例中，在锁止机构上还设置有检测棘轮1位置的传感器，传感器通过检测棘轮1是否转动至第一锁止位置来确定棘轮1是否处于锁止状态。例如：所述棘轮1上设置于与传感器对应的凸起或凹槽，当棘轮1处于锁止状态时，与传感器对应的凸起或凹槽会转动至预设固定位置，通过第三传感器检测预设固定位置处是否有对应的凸起或凹槽，即可确定棘轮1是否处于锁止状态。
[0062]
可选地，根据传感器的种类不同，将传感器的部分设置于该凸起或凹槽处，也属于本实用新型的保护范围。例如：将磁场传感器中与感应器对应的磁钢设置于该凸起或凹槽处。
[0063]
参见图1至图4，进一步的，如上所述的锁止机构，还包括：下盖板7；
[0064]
棘轮1通过棘轮轴2与下盖板7转动连接；
[0065]
棘爪3通过棘爪轴4与下盖板7转动连接。
[0066]
在本实用新型的实施例中，锁止机构还包括，下盖板7，棘轮1和棘爪3分别通过棘轮轴2和棘爪轴4与下盖板7转动连接，使得棘轮轴2和棘爪轴4的相对位置固定，避免在单独
安装棘轮轴2和棘爪轴4时因安装误差导致棘轮1和棘爪3无法实现锁止。
[0067]
可选地，在本实用新型的一优选实施例中，下盖板7上还设置有棘轮限位块，用于限制棘轮1的活动空间，避免棘轮1沿第一时针方向或第二时针转动幅度过大；
[0068]
棘爪限位块，用于限制棘爪3的活动空间，避免棘爪3沿第一时针方向或第二时针转动幅度过大。
[0069]
在本实用新型的一具体实施例中，微动开关8固定安装于下盖板7上，有利于保证微动开关8检测的准确性，避免因微动开关8可移动导致无法正确判断棘轮1是否处于第一锁止位置。
[0070]
优选地，微动开关8设置于棘轮1背向棘爪3的一侧，有利于减少锁止机构在沿锁止部11插入豁口101的进入方向上的长度，进而便于将锁止机构安装在其他结构上。
[0071]
参见图1至图4，具体地，如上所述的锁止机构，下盖板7上设置有沿锁止部11的进入方向的第一开口，在棘轮1处于第一锁止位置时，豁口101与第一开口合围形成一容纳锁止部11的锁合孔。
[0072]
在本实用新型的一具体实施例中，下盖板7上设置有沿锁止部11的进入方向的第一开口，使得锁止部11能顺利插设与棘轮1的豁口101中，并未棘轮1提供顶推力，同时当棘轮1处于第一锁止位置时，豁口101与第一开口合围形成一容纳锁止部11的锁合孔，对锁止部11进行更加全面的限制，保证锁止的稳定性。优选地，第一开口形成为u形开口。
[0073]
参见图1至图2，具体地，如上所述的锁止机构，还包括：上盖板9；
[0074]
上盖板9扣设于下盖板7上与下盖板7固定连接，且上盖板9与下盖板7之间形成容纳棘轮1和棘爪3的容置空间。
[0075]
在本实用新型的一具体实施例中，锁止机构还设置有上盖板9，所述上盖板9形成为一盖体，且扣设与下盖板7上与下盖板7固定连接，使得上盖板9与下盖板7之间形成容纳棘轮1和棘爪3的容置空间，对棘轮1和棘爪3进行保护，避免受到外界物质的冲击。
[0076]
优选地，上盖板9上设置有与第一开口对应设置的第二开口，便于在保证锁止部11穿设豁口101的前提下扩大上盖板9的保护范围。
[0077]
参见图1至图4，优选地，如上所述的锁止机构，还包括：至少一个缓冲结构10；
[0078]
缓冲结构10与棘爪轴4和棘轮轴2的一端固定连接。
[0079]
在本实用新型的一优选实施例中，还包括至少一个缓冲结构10，其中缓冲结构10与棘爪轴4和棘轮轴2的一端固定连接，其可以设置在棘轮1沿棘轮轴2的两侧中的至少一侧。优选地，为便于缓冲结构10与棘轮轴2和棘爪轴4的固定连接，棘轮轴2和棘爪轴4可设置为空心管，通过螺栓穿设棘轮轴2和棘爪轴4实现缓冲结构10与棘轮轴2和棘爪轴4的固定连接。
[0080]
参见图1至图4，具体地，在具有上盖板9和/或下盖板7的情况下，缓冲结构10为上盖和/或下盖板7背向棘轮1和棘爪3的一侧，有利于避免缓冲结构10安装后对棘轮1和棘爪3的正常转动造成影响。
[0081]
具体地，如上所述的锁止机构，缓冲结构10包括：缓冲块1001和缓冲块固定板1002；
[0082]
其中，缓冲块固定板1002上设置有一容纳缓冲块1001的安装凹槽，通过安装凹槽，缓冲块1001与缓冲块固定板1002卡接。
[0083]
在本实用新型的一具体实施例中，缓冲结构10包括缓冲块1001和缓冲块固定板1002，其中缓冲块1001采用弹性材料制作，能对锁止部11的冲击进行缓冲。缓冲块固定板1002设置有安装凹槽，通过安装凹槽便于安装缓冲块1001，并对缓冲块1001的自由度进行限制，同时便于在缓冲块1001磨损严重时对缓冲块1001进行更换，有利于节省维修成本。缓冲块固定板1002采用金属材料或其他硬性材料，有利于对缓冲块1001进行保护。
[0084]
参见图1至图4，本实用新型的另一优选实施例还提供了一种车辆动力电池锁止装置，包括：设置于动力电池上的锁止部11以及如上所述的设置于车辆上的锁止机构；
[0085]
其中，通过锁止部11插入豁口101，锁止部11与锁止机构连接。
[0086]
优选地，如上所述的锁止机构还包括设置于棘爪3上的解锁操纵杆12，通过解锁操纵杆12便于转动棘爪3。
[0087]
本实用新型的另一优选实施例还提供了一种车辆动力电池锁止装置，包括，设置于待固定装置上的锁止部11和如上所述的设置于车辆上的锁止机构，在使用时，将锁止部11安装于动力电池上，通过锁止部11与锁止机构的锁止和解锁，可简便的实现动力电池在车辆上的的安装与拆卸。
[0088]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
[0089]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0090]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0091]
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。
[0092]
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

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