CN115817139B - 一种重卡换电上框的锁紧结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种重卡换电上框的锁紧结构，其结构紧凑、布置简单，降低了对安装空间的要求，提高了系统可靠性。其包括：动力减速机构；两根齿条，具体为第一齿条、第二齿条；两组锁止安装座，每组锁止安装座包括座体、上盖，所述座体上设置有两条平行贯穿槽，所述上盖内设置有锁止导向座，所述锁止导向座设置有导向锁止槽，所述导向锁止槽包括顶部入口端、中部导向弧槽段、下部下沉锁止端；以及两组导向部件，每组所述导向部件包括梯形丝杠、梯形丝杠螺母‑齿轮、导向杆、压块，所述压块位于所述梯形丝杆的顶部，所述梯形丝杆的对应于所述导向锁止槽的位置插装有所述导向杆，所述导向杆的两端分别嵌装于对应的导向锁止槽内。

Description

一种重卡换电上框的锁紧结构

技术领域

本发明涉及换电框架的技术领域，具体为一种重卡换电上框的锁紧结构。

背景技术

随着新能源汽车行业的发展，尤其是在重卡领域，市场对于换电模式的需求愈发增加，对于将电池框架固定于车辆底座上的锁定结构，也提出了更高的要求：要求锁紧结构体积更小、控制更精确，成本更低，锁紧更稳固，现有的框架锁紧方案，大多是使用气缸进行驱动，由于空气的可压缩性，气缸锁止往往不能够精确定位，且气缸动作结构尺寸较大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种重卡换电上框的锁紧结构，其依靠内部的减速轮系和制动器进行自锁，并且输入轴上镶嵌磁铁，通过传感器感应来监测执行机构的旋转角度，其结构紧凑、布置简单，降低了对安装空间的要求，提高了系统可靠性。

一种重卡换电上框的锁紧结构，其特征在于，其包括：

动力减速机构；

两根齿条，具体为第一齿条、第二齿条；

两组锁止安装座，每组锁止安装座包括座体、上盖，所述座体上设置有两条平行贯穿槽，所述上盖内设置有锁止导向座，所述锁止导向座设置有导向锁止槽，所述导向锁止槽包括顶部入口端、中部导向弧槽段、下部下沉锁止端；

以及两组导向部件，每组所述导向部件包括梯形丝杠、梯形丝杠螺母-齿轮、导向杆、压块，所述压块位于所述梯形丝杠的顶部，所述梯形丝杠的对应于所述导向锁止槽的位置插装有所述导向杆，所述导向杆的两端分别嵌装于对应的导向锁止槽内，所述梯形丝杠的杆端套装有所述梯形丝杠螺母-齿轮；

所述动力减速机构的输入轴的输出端为输出齿轮，所述输入轴上嵌装有磁铁，所述动力减速机构的输出齿轮的下部还设置有角位移传感器，所述输出齿轮的两侧分别啮合第一齿条、第二齿条的对应齿条区域，所述第一齿条、第二齿条分别置于两侧平行布置，所述第一齿条的长度方向两端分别贯穿两端的座体的对应侧贯穿槽，所述第一齿条的其中一端贯穿对应的贯穿槽后为第一驱动端，所述第二齿条的长度方向两端分别贯穿两端的座体的另一侧的贯穿槽，所述第二齿条的其中另一端贯穿对应的贯穿槽后为第二驱动端，所述第一驱动端、第二驱动端分列于整个机构的长度方向两端布置。

其进一步特征在于：

其还包括锁止机构安装座，所述动力减速机构固装于所述锁止机构安装座上，且所述锁止机构安装座对应于两根齿条的位置设置有对应的直线导向槽，所述动力减速机构的输出齿轮位于锁止机构安装座的中间避让腔位置，对应侧的所述直线导向槽和两端的贯穿槽在同一直线方向布置，确保第一齿条、第二齿条的直线方向布置；

每组锁止安装座的座体对应于非驱动端侧设置有齿条限位螺栓，所述第一齿条、第二齿条的非驱动端设置长条内凹直线导向槽，所述齿条限位螺栓内嵌于所述长条内凹直线导向槽内，限制第一齿条、第二齿条的驱动端的直线移动位置；

所述导向杆的两外凸端分别设置有鼓型套，所述鼓型套嵌装于顶部入口端、中部导向弧槽段或下部下沉锁止端的对应位置处；

其还包括有底板，所述锁止机构安装座的底部下凸通过轴向安装轴固装于安装底座，所述轴向安装轴的两端分别套装有轴向弹簧，所述轴向弹簧的内端顶装于所述底部下凸，所述安装底座固装于所述底板的长度方向中心位置，两端的锁止安装座分别设于所述底板的长度方向两端对应位置，其确保锁止机构安装座的轴向根据实际需求进行微量调整，确保第一驱动端、第二驱动端均驱动外置锁附件将换电上框的底框锁附；

所述梯形丝杠的上凸于所述上盖的部分还套设有丝杠橡胶防护套；

所述第一齿条、第二齿条的长度方向中段两侧分别套设有齿条橡胶保护套，所述锁止安装座对应于贯穿槽的外端固装有齿条护套，所述齿条护套保护齿条。

采用本发明后，动力减速机构进行减速增扭，整体作为该锁止机构的动力输入、其输出轴上镶嵌磁铁，对应的角位移传感器装有霍尔芯片，动力减速机构的执行机构的输出轴转动，传感器感应嵌在其上面的磁铁带来的磁场变化，来监测输出轴转动的角度；输出轴上的输出齿轮与两根齿条啮合，输出扭矩带动齿条移动，两根齿条有分别与对应的丝杠螺母-齿轮啮合，将力传递到梯形丝杠上；梯形丝杠进行轴向运动，将丝杠螺母-齿轮上的扭矩转化为梯形丝杠的轴向力(即机构设计需求的竖直方向压紧力)，在梯形丝杠径向穿孔，穿以导向杆，导向杆的端部在导向座的导向锁止槽内阶段性被限制旋转，从而引导梯形丝杠会完成设计所需要的下降-旋转-下降动作；依靠内部的减速轮系和制动器进行自锁，并且输入轴上镶嵌磁铁，通过传感器感应来监测执行机构的旋转角度，其结构紧凑、布置简单，降低了对安装空间的要求，提高了系统可靠性。

附图说明

图1为本发明的具体实施例的立体爆炸图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的导向杆和锁止安装座的组装立体图；

图4为本发明的具体实施例的导向锁止槽的展开具体示意图；

图5为本发明的导向杆组装鼓型套的结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

动力减速机构10、输入轴11、输出齿轮12、角位移传感器13、齿条20、第一齿条21、第一驱动端211、第二齿条22、第二驱动端221、长条内凹直线导向槽23、锁止安装座30、座体31、上盖32、贯穿槽33、导向部件40、梯形丝杠41、梯形丝杠螺母-齿轮42、导向杆43、压块44、卡簧45、鼓型套46、滚针轴承47、导向锁止槽50、顶部入口端51、中部导向弧槽段52、下部下沉锁止端53、锁止机构安装座60、直线导向槽61、中间避让腔62、底部下凸63、轴向安装轴64、安装底座65、轴向弹簧66、齿条限位螺栓70、底板80、丝杠橡胶防护套90、齿条橡胶保护套100、齿条护套110、锁止导向座120。

具体实施方式

一种重卡换电上框的锁紧结构，见图1-图5，其包括动力减速机构10、两根齿条20、两组锁止安装座30、以及两组导向部件40；两根齿条20具体为第一齿条21、第二齿条22；每组锁止安装座30包括座体31、上盖32，座体31上设置有两条平行贯穿槽33，上盖32内设置有锁止导向座120，锁止导向座120设置有导向锁止槽50，导向锁止槽包括顶部入口端51、中部导向弧槽段52、下部下沉锁止端53；每组导向部件40包括梯形丝杠41、梯形丝杠螺母-齿轮42、导向杆43、压块44，压块44位于梯形丝杠41的顶部，梯形丝杠41的对应于导向锁止槽50的位置插装有导向杆43，导向杆43的两端分别嵌装于对应的导向锁止槽内50，梯形丝杠41的杆端套装有梯形丝杠螺母-齿轮42，梯形丝杠螺母-齿轮42的齿轮端啮合连接第一齿条21、第二齿条22的对应齿条部分，梯形丝杠螺母-齿轮42的螺母端啮合连接梯形丝杠41布置；

动力减速机构10的输入轴11的输出端为输出齿轮12，输入轴11上嵌装有磁铁(图中未画出、属于常规角度检测技术)，动力减速机构10的输出齿轮12的下部还设置有角位移传感器13，输出齿轮12的两侧分别啮合第一齿条21、第二齿条22的对应齿条区域，第一齿条21、第二齿条22分别置于两侧平行布置，第一齿条21的长度方向两端分别贯穿两端的座体31的对应侧贯穿槽33，第一齿条21的其中一端贯穿对应的贯穿槽后为第一驱动端211，第二齿条22的长度方向两端分别贯穿两端的座体31的另一侧的贯穿槽33，第二齿条22的其中另一端贯穿对应的贯穿槽33后为第二驱动端221，第一驱动端211、第二驱动端221分列于整个机构的长度方向两端布置。

具体实施时，其还包括锁止机构安装座60，动力减速机构10固装于锁止机构安装座60上，且锁止机构安装座60对应于两根齿条的位置设置有对应的直线导向槽61，动力减速机构10的输出齿轮12位于锁止机构安装座60的中间避让腔62位置，对应侧的直线导向槽61和两端的贯穿槽33在同一直线方向布置，确保第一齿条21、第二齿条22的直线方向布置；

每组锁止安装座30的座体31对应于非驱动端侧设置有齿条限位螺栓70，第一齿条21、第二齿条22的非驱动端设置长条内凹直线导向槽23，齿条限位螺栓70内嵌于长条内凹直线导向槽23内，限制第一齿条21、第二齿条22的驱动端的直线移动位置；

导向杆43的两外凸端分别设置有鼓型套46，鼓型套46嵌装于顶部入口端51、中部导向弧槽段52或下部下沉锁止端53的对应位置处，具体实施时，导向杆43的长度方向两端套装滚针轴承47后套设有鼓型套46，滚针轴承47通过卡簧45轴向定位安装；

其还包括有底板80，锁止机构安装座60的底部下凸63通过轴向安装轴64固装于安装底座65，轴向安装轴64的两端分别套装有轴向弹簧66，轴向弹簧66的内端顶装于底部下凸63，安装底座65固装于底板80的长度方向中心位置，两端的锁止安装座30分别设于底板80的长度方向两端对应位置，其确保锁止机构安装座60的轴向根据实际需求进行微量调整，确保第一驱动端211、第二驱动端221均驱动外置锁附件将换电上框的底框锁附，确保结构具备一定的调整能力；

梯形丝杠41的上凸于上盖32的部分还套设有丝杠橡胶防护套90；

第一齿条21、第二齿条22的长度方向中段两侧分别套设有齿条橡胶保护套100，锁止安装座30对应于贯穿槽33的外端固装有齿条护套110，齿条护套110保护齿条。

具体实施时，动力减速机构10包括无刷电机+减速轮系组合形成的增扭减速机构。

其工作原理如下：动力减速机构进行减速增扭，整体作为该锁止机构的动力输入、其输出轴上镶嵌磁铁，对应的角位移传感器装有霍尔芯片，动力减速机构的执行机构的输出轴转动，传感器感应嵌在其上面的磁铁带来的磁场变化，来监测输出轴转动的角度；输出轴上的输出齿轮与两根齿条啮合，输出扭矩带动齿条移动，两根齿条有分别与对应的丝杠螺母-齿轮啮合，将力传递到梯形丝杠上；梯形丝杠进行轴向运动，将丝杠螺母-齿轮上的扭矩转化为梯形丝杠的轴向力(即机构设计需求的竖直方向压紧力)，在梯形丝杠径向穿孔，穿以导向杆，导向杆的端部在导向座的导向锁止槽内阶段性被限制旋转，从而引导梯形丝杠会完成设计所需要的下降-旋转-下降动作；依靠内部的减速轮系和制动器进行自锁，并且输入轴上镶嵌磁铁，通过传感器感应来监测执行机构的旋转角度，其结构紧凑、布置简单，降低了对安装空间的要求，提高了系统可靠性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种重卡换电上框的锁紧结构，其特征在于，其包括：

动力减速机构；

两根齿条，具体为第一齿条、第二齿条；

两组锁止安装座，每组锁止安装座包括座体、上盖，所述座体上设置有两条平行贯穿槽，所述上盖内设置有锁止导向座，所述锁止导向座设置有导向锁止槽，所述导向锁止槽包括顶部入口端、中部导向弧槽段、下部下沉锁止端；

以及两组导向部件，每组所述导向部件包括梯形丝杠、梯形丝杠螺母-齿轮、导向杆、压块，所述压块位于所述梯形丝杠的顶部，所述梯形丝杠的对应于所述导向锁止槽的位置插装有所述导向杆，所述导向杆的两端分别嵌装于对应的导向锁止槽内，所述梯形丝杠的杆端套装有所述梯形丝杠螺母-齿轮；

所述动力减速机构的输入轴的输出端为输出齿轮，所述输入轴上嵌装有磁铁，所述动力减速机构的输出齿轮的下部还设置有角位移传感器，所述输出齿轮的两侧分别啮合第一齿条、第二齿条的对应齿条区域，所述第一齿条、第二齿条分别置于两侧平行布置，所述第一齿条的长度方向两端分别贯穿两端的座体的对应侧贯穿槽，所述第一齿条的其中一端贯穿对应的贯穿槽后为第一驱动端，所述第二齿条的长度方向两端分别贯穿两端的座体的另一侧的贯穿槽，所述第二齿条的其中另一端贯穿对应的贯穿槽后为第二驱动端，所述第一驱动端、第二驱动端分列于整个机构的长度方向两端布置；

其还包括锁止机构安装座，所述动力减速机构固装于所述锁止机构安装座上，且所述锁止机构安装座对应于两根齿条的位置设置有对应的直线导向槽，所述动力减速机构的输出齿轮位于锁止机构安装座的中间避让腔位置，对应侧的所述直线导向槽和两端的贯穿槽在同一直线方向布置；

每组锁止安装座的座体对应于非驱动端侧设置有齿条限位螺栓，所述第一齿条、第二齿条的非驱动端设置长条内凹直线导向槽，所述齿条限位螺栓内嵌于所述长条内凹直线导向槽内；

所述导向杆的两外凸端分别设置有鼓型套，所述鼓型套嵌装于顶部入口端、中部导向弧槽段或下部下沉锁止端的对应位置处。

2.如权利要求1所述的一种重卡换电上框的锁紧结构，其特征在于：其还包括有底板，所述锁止机构安装座的底部下凸通过轴向安装轴固装于安装底座，所述轴向安装轴的两端分别套装有轴向弹簧，所述轴向弹簧的内端顶装于所述底部下凸，所述安装底座固装于所述底板的长度方向中心位置，两端的锁止安装座分别设于所述底板的长度方向两端对应位置。

3.如权利要求1所述的一种重卡换电上框的锁紧结构，其特征在于：所述梯形丝杠的上凸于所述上盖的部分还套设有丝杠橡胶防护套。

4.如权利要求1所述的一种重卡换电上框的锁紧结构，其特征在于：所述第一齿条、第二齿条的长度方向中段两侧分别套设有齿条橡胶保护套，所述锁止安装座对应于贯穿槽的外端固装有齿条护套，所述齿条护套保护齿条。